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《多孔Al2O3復(fù)合膜的研究》由會(huì)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(kù)。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文多孔Al<,2>O<,3>復(fù)合膜的研究姓名：張英申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：徐曉虹2003.5.1摘要本文采用溶膠一凝膠法研究探討了制備A1203膜及其與Si02、Ti02、Zr02的復(fù)合陶瓷膜的工藝方法和途徑，采用x射線衍射儀(XRD)、差熱一熱重儀∞TA—TG)對(duì)物相進(jìn)行了研究；利用掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、電子探針(EPMA)對(duì)膜表面的形貌、顯微結(jié)構(gòu)和元素的分布進(jìn)行了研究；利用原子吸收能譜(hAS)分析了復(fù)合陶瓷膜的耐酸、耐堿性，利用金相顯微技術(shù)對(duì)膜表面進(jìn)行了觀察，測(cè)試了膜
2、與基體的結(jié)合性。本研究制備出了孔隙率為46．8％，孔徑為8．7岬的n-A1203陶瓷基體，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其與A1203膜及其復(fù)合陶瓷膜的結(jié)合性最好。采用兩種方法制備出A1203溶膠及其復(fù)合溶膠，一種方法是無機(jī)鹽水解法，即通過以分析純結(jié)晶態(tài)AICl3．6H20、氨水為原料，制得無色、透明的無機(jī)A1203溶膠。該溶膠經(jīng)過10個(gè)月老化，經(jīng)SEM電鏡觀察其在基體表面形成的孔徑分布狹窄，與基體成膜效果很好，有望進(jìn)一步研究。另一種方法是有機(jī)醇鹽水解法，即以異丙醇鋁(Al(OC3H7)3)、正硅酸乙酯(TEOS)、鈦酸丁酯(Ti(OCdq9)4)、氧氯化鋯(
3、ZrOCl2．8H20)為主要原料，根據(jù)各自水解速率的差異，采用分步水解法制備A1203溶膠及其復(fù)合溶膠。采用HN03(自配Imol／1)作膠溶劑，制得的溶膠合適的pH值范圍是A1203溶膠為3～4，A1203一Si02溶膠為3～7，而A1203-Ti02、A1203·Zr02、A1203-Si02-Ti02及A120rSi05．Ti02-Zr02溶膠均為1．2～2．5。浸漬法鍍膜過程中，浸漬次數(shù)、熱處理方式對(duì)成膜效果有重要的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在制各有機(jī)溶膠時(shí)，浸漬次數(shù)控制在3～4次較為合適，而無機(jī)溶膠浸漬次數(shù)可適當(dāng)增加。采用反復(fù)浸漬再熱處理
4、鍍膜成型過程有利于成膜，而采用浸潰一熱處理反復(fù)鍍膜成型過程不利于成膜。通過改變?nèi)苣z的組成，使Al、si、1j、廳按摩爾比1：1：l：1、1：4：l：1、2：1：1：l、4：1：1：1、4：3：3：3幾種比例變化，制各出不同配比的Als03-Si05．Ti02．Zr02溶膠，從而得到具有不同孔結(jié)構(gòu)的膜體系。SEM分析發(fā)現(xiàn)膜面較為平整、無開裂且晶粒輪廓清晰，孔徑分布較窄，膜厚大約在1～21un之間，膜與基體的界面連續(xù)較均勻。XRD分析發(fā)現(xiàn)復(fù)合膜由T-A1203、Si02、Ti02、Zr02和AhSi哂等多晶相組成。采用與基體成分相同的原料配制
5、的料漿在經(jīng)800"C燒成的素坯上成膜，燒成后發(fā)現(xiàn)，添加成孔劑的料漿成膜后表面易于開裂，而未加成孔劑的料漿成膜效果較好。SEM電鏡觀察發(fā)現(xiàn)其表面形成了均布的氣孔，孔徑分布窄，且從其斷面圖可以看到料漿顆粒比基體顆粒略小，與基體形成的過渡界面連續(xù)，可以看到具有梯度分布的孔結(jié)構(gòu)。由此可以得出，本實(shí)驗(yàn)采用溶膠—凝膠法，以a-A1203陶瓷片為基體制備出了性能良好的多孔A1203膜及其復(fù)合陶瓷膜。關(guān)鍵詞：溶膠—凝膠法A1203復(fù)合陶瓷膜基體AbstractInthisstudy,synthesisandapproachofsuppoaedmembra
6、nesofA1203，anditsmodificationcompositemembranesaredescribed，suchasA1203-Si02，A1203一Ti02，A1203一Si02-Ti02，andA120s-Si02-Ti02-Zr02membranes，madebySol-gelprocess．Crystallizationofsol-geldesiredpowdershasbeeninvestigatedbyDTA—TG,XRD；microstructureandelementsdistributionaremeas
7、uredbySEM，AFMandEPMAmethods；chemicalstabilityistestedbyAASmethod．Researchresultsshowthata-A1203ceramicsubstratewithporosity46．8％havebettercombinationwithA1203compositemembranes．A1203andA1203compositesolsaremadebytwomethods，oneisAbio-A1203hydrolysisprocess，Abio—A1203solpre
8、paredbyA1C13。6H20andammoniaandthenagetenmonth，SEMindicatesthattherearenarrowporesizedistribution
