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《乳化電解工藝制備自脫附超細(xì)銅粉的研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要超細(xì)銅粉特別是納米銅粉正在受到越來越多的關(guān)注。由于優(yōu)異的物理化學(xué)性能,它被廣泛用于潤滑油,電子漿料,催化、醫(yī)藥、生物過濾器以及其它領(lǐng)域。同時,銅粉的形貌也在一定程度上對其應(yīng)用領(lǐng)域造成影響。電解法是目前最常用的銅粉制備方法之一,但是粉末的人工脫附及易氧化性能一直是困擾銅粉生產(chǎn)和應(yīng)用的重大問題,因此,電解的過程中,在粉末粒徑和形貌可控的基礎(chǔ)上,提高工藝的能量利用率,并實現(xiàn)粉末的自動脫附及抗氧化處理,對于降低銅粉的生產(chǎn)成本及擴(kuò)大應(yīng)用范圍具有重要意義。本文將超聲乳化技術(shù)與電解技術(shù)相結(jié)合,通過對乳化劑的優(yōu)選,建立了新
2、型乳化.電解工藝體系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用n20/a/油酸體系所制備的粉末為超細(xì)級的魚骨狀粉末;采用H20/C/油酸體系所制備的粉末為納米級的球狀粉末。并且,采用這兩種體系所得粉末均能夠自動脫附,且具有良好的抗氧化性能。銅粉粒徑和形貌的差異以及自脫附和抗氧化機(jī)理歸因于在超聲作用下微乳相電解液的形成。單因素方差分析發(fā)現(xiàn),在H20/B/油酸電解液體系下,電解質(zhì)濃度、pH值和電流密度均對所得銅粉的粒徑和電流效率具有顯著性影響;在H20/C/油酸電解液體系下,只有電解液pH值和電流密度對銅粉粒徑具有顯著性影響,且程度較H20/B/油酸體系小,工藝
3、因素對電流效率的影響規(guī)律與H20/B/油酸電解液體系相同。對于H20/B/油酸電解液體系,當(dāng)電解質(zhì)濃度為0.07mol/L,pH值為3.5,外電流密度為0.08A/cm2,所沉積銅粉的綜合性能最好,其粉末粒徑約為1.681un,電流效率約為79.8%;對于H20/C/油酸電解液體系,當(dāng)電解質(zhì)濃度為0.07mol/L,pH值為3.5,外電流密度為0.06A/cm2,所沉積銅粉的綜合性能最好,其粉末粒徑約為33nnl,電流效率約為76.8%。在上述基礎(chǔ)上,深入探討了工藝參數(shù)對粉末性能的影響機(jī)理。粉末粒徑取決于晶核形成速率與長大速率之比
4、,其中,晶核的形成速率與過電位成正比,晶核的長大受電化學(xué)反應(yīng)過程控制。電流效率取決于析銅速率與析氫速率之比,此兩速率均與反應(yīng)所需標(biāo)準(zhǔn)活化能密切相關(guān)。通過工藝參數(shù)對電流效率影響規(guī)律的數(shù)理擬合發(fā)現(xiàn),電流效率隨電解質(zhì)濃度的增加呈冪函數(shù)關(guān)系增加,隨pH值的降低呈負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系降低。關(guān)鍵詞:銅粉;超聲乳化;電解;超細(xì);自脫附ABSTRATAnmcreasmgattentionhasbeenfoundinsynthesizingtheul艦fiIleespeclallynanoscalecopperpowders.Duetotheirouts
5、tandingphysical鋤dchemicalproperty,thecopperpowderCallbewidelyusedinlubricatingoil,electricallyconductivepaste,medicine,biolo舀calfilterandotherpurposes·Besides,themorphologyofcopperpowdercanef.fecttheirapplicationinsomedegree.Asoneofthemostconvemionalmethod.electrodepo
6、sitionplaysimportantpartinthepreparationofthecopperpowder·HoweVer,thepowdershavetobeentrappedfromc砒odesbvmanuallyworkduringtheelectrodepositonprocessandoncebeingseparat∞fromelectrolytestheyCanbeoxidizedeasily.So,it,sverylmportanttofindawaywhichCanachievetheauto.evolut
7、ionandantioxidationtreatmentwiththeparticlesizeandenergyconS啪ptionunderthecontr01.CombingtheultrasonicemulsificationtechnoIogYwitllelectrodepositionmethod,thenovelemulsification.electrodepositionproceSSwasestablished.Theresultsshowthatcopperpowderwithgoodtheauto。evolu
8、tionabilityandantioxidationpropertycanbesyrnhesizedintheH20/B/oleicacidandH20/B/oleicacidelectrolytes.WhilethepowderSprepare