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《微波熱解制備氧化鋯納米粉體的工藝及機(jī)理研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStudyonPreparationandMechanismofYttria．．stabilizedZirconiaNanosizedPowderbyMicrowavePyrolysisSupervisors：Prof．RuiZhang&．Doc．BingbingFanMaterialsScienceSchoolofMaterialsScienceandEngineeringApril8，2014原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)
2、下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位敝憾7組滋．魄矽J'-t、節(jié)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知識產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。根據(jù)鄭州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或者其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論
3、文。本人離校后發(fā)表、使用學(xué)位論文或與該學(xué)位論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，第一署名單位仍然為鄭州大學(xué)。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。學(xué)位論文作者：，7訊澎日期：矽J『節(jié)、節(jié)摘要氧化鋯是一種十分重要的結(jié)構(gòu)和功能材料，具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，比如高熔點(diǎn)(2700。C)和高沸點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)小、熱膨脹系數(shù)大、耐高溫和耐磨性好、抗蝕性能優(yōu)良等。納米陶瓷的制備由粉體制備、成型和燒結(jié)三個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，而制備優(yōu)質(zhì)氧化鋯陶瓷材料的關(guān)鍵是制備性能良好的Zr02粉體，因此如何制備高純、高分散的納米Zr02粉體成為亟待解決的問題。本文以氧氯化鋯和氨水為主要原料，硝酸釔為穩(wěn)定劑，分別以共沉淀溶
4、液法和交叉噴淋液態(tài)法得到氧化鋯前驅(qū)體，進(jìn)行常規(guī)電阻爐煅燒和微波熱解，獲得納米氧化鋯粉體。分別研究了溶液反應(yīng)溫度、穩(wěn)定劑含量、煅燒方式、輸入功率等參數(shù)對納米ZrOz粉體形貌的影響規(guī)律。并對交叉噴淋反應(yīng)和微波熱解氧化鋯粉體的機(jī)理進(jìn)行分析和研究，主要結(jié)果如下：研究表明：利用共沉淀法制備獲得氧化鋯前驅(qū)體，通過采用傳統(tǒng)電阻爐煅燒，制備得到的氧化鋯粉體顆粒尺寸大于60nm，且尺寸分布不均，存在嚴(yán)重的顆粒硬團(tuán)聚現(xiàn)象，當(dāng)煅燒溫度超過600℃時(shí)，出現(xiàn)顆粒的異常長大現(xiàn)象。與傳統(tǒng)的電阻爐煅燒制備的氧化鋯粉體不同，采用共沉淀．微波熱解法，在750℃保溫20min(煅燒總時(shí)長60min)可制備
5、得到高分散納米氧化鋯粉體。微波熱解的氧化鋯粉體顆粒尺寸小于40nm，顆粒尺寸分布均勻，粉體分散性較好，但仍存在少量的硬團(tuán)聚和部分軟團(tuán)聚。而采用交叉噴淋．微波熱解法，在750。C保溫20min(煅燒總時(shí)長40min)的微波熱解條件下，獲得高純單一晶型的、顆粒尺寸分布均勻，尺寸小于30nm，無團(tuán)聚的氧化鋯納米粉體。本文以3Y-Zr02為研究對象，研究了微波加熱過程中，物質(zhì)與微波之間的相互作用機(jī)理。結(jié)果表明：在微波的加熱過程中，單斜相是微波的穩(wěn)定相，四方相是不穩(wěn)定相，微波能的作用限制了四方相氧化鋯晶體的結(jié)晶形核，促進(jìn)單斜相的結(jié)晶形核與生長，從而揭示了微波的“誘導(dǎo)相變效應(yīng)”。
6、同時(shí)，采用微波二次熱處理不同尺寸的氧化鋯納米粉體，通過對比研究粉體顆粒尺寸在微波處理前后的變化規(guī)律，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：微波提供的恒溫場使得顆粒完美且快速結(jié)晶，團(tuán)聚粉體在微波能作用下分散，獲得顆粒尺寸分布更均勻，分散性良好的氧化鋯納米粉體。當(dāng)氧化鋯顆粒尺寸低于在臨界尺寸時(shí)，粉體吸收微波的損耗低于摘要表面的熱量的擴(kuò)散，粉體生長受到限制；當(dāng)顆粒尺寸大于臨界尺寸時(shí)，微波損耗增加，熱效應(yīng)明顯，顆粒在微波能作用下迅速生長，從而揭示納米顆粒在微波作用下的“受限生長效應(yīng)”。關(guān)鍵詞：微波熱解共沉淀交叉噴淋氧化鋯納米粉體AbstractZirconiumoxideisoneofthemostim
7、portantstructuralandfunctionalmaterials，whichhastheexcellentchemicalandphysicalpropertiesincludingthehighmeltingpoint，highboilingpoint，lowthermalconductivitycoefficient，largethermalexpansioncoefficient，hightemperatureresistance，goodabrasionresistanceandexcellentcorrosionresista
