铝镁系及铝硅系纳米粉体的制备与应用研究

摘要

该论文通过对铝镁系及铝硅系纳米粉体的制备及应用研究,分析了制备铝镁系及铝硅系纳米粉体的工艺参数,并将其应用于浇注料,探索它对浇注料性能的影响,主要得到如下结果:1、在铝镁氢氧化物溶胶的制备参数中,pH值是关键性因素,其最佳pH值范围为9.0~9.2;原料的配比对反应产物组成以及产率影响很大.2、在A1<,2>O<,3>-SiO<,2>溶胶制备过程中,正硅酸乙酯的水解和缩聚速度是关键.采用正硅酸乙酯:乙醇:水=1:4:2的配比和先酸后碱的催化方式有利于制备稳定的A1<,2>O<,3>-SiO<,2>溶胶;水解温度是溶胶制备过程中控制性因素,其最佳温度为60℃;pH值是很重要的工艺参数,其最佳pH值范围为3.5~3.7.3、干燥方法对纳米粉体制备影响很大,超临界干燥方法制备的纳米粉体比冷冻干燥方法制备的纳米粉体粒径小,比表面积大;不同的干燥方法制得的产物组成不同.4、纳米粉体的分散性能是制约其在浇注料中应用的一个很重要的因素,对于铝镁系纳米粉体,以柠檬酸和吐温分散效果较好,柠檬酸的加入量为1.0﹪,吐温的加入量为1.0﹪和1.2﹪分散效果最佳;对于铝硅系纳米粉体,以聚乙二醇的分散性能较好,其加入量为1.0﹪分散效果最佳.5、在浇注料中加入铝镁系和铝硅系纳米粉体,均能提高它的中温及高温强度,其中以铝硅系纳米粉体效果更加显著.

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章文献综述

1.1纳米材料的特性

1.2纳米粉体的制备方法

1.2.1液相反应法

1.2.2气相反应法

1.3制备纳米粉体的干燥方法

1.3.1传统干燥方法存在的问题

1.3.2超临界流体干燥法

1.3.3真空冷冻干燥法

1.3.4喷雾干燥法

1.4纳米粉体的表征

1.4.1纳米粉体粒度的测量方法及选择

1.4.2颗粒的比表面积测量

1.4.3化学成分分析

1.4.4晶态表征

1.4.5团聚体表征

1.5铝镁系纳米粉体的制备

1.5.1均匀沉淀法

1.5.2共沉淀法

1.5.3溶胶—凝胶法

1.5.4水热合成法

1.5.5蒸发分解法

1.5.6共沸蒸馏法

1.6铝硅系纳米粉体的制备

1.6.1溶胶—凝胶法

1.6.2水解沉淀法

1.6.3化学沉淀原位改性法

1.6.4喷雾-胶凝法

第二章本论文的研究内容和研究方法

2.1课题来源及主要研究内容

2.1.1课题来源

2.1.2主要研究内容

2.2研究方法

2.2.1纳米粉体的的制备方法

2.2.2纳米粉体的表征方法

2.2.3纳米粉体在浇注料性能中的应用

2.3研究技术线路

2.4所用仪器

第三章铝镁系纳米粉体的制备及应用研究

3.1铝镁氢氧化物溶胶的制备

3.1.1混合溶液中Mg2+、Al3+水解反应体系的理论分析

3.1.2原料的选择

3.1.3实验过程

3.1.4实验结果及讨论

3.2铝镁系纳米粉体的的制备及表征

3.2.1纳米粉体的制备

3.2.2铝镁系纳米粉体的的表征

3.3结果与讨论

3.3.1纳米粉体形貌、大小

3.3.2纳米粉体的比表面积

3.3.3干燥方法对产物组成的影响

3.3.4原料配比对产物组成的影响

3.4铝镁系纳米粉体的分散性能研究

3.4.1 pH值变化对悬浮液粘度的影响

3.4.2分散剂的种类和加入量对纳米铝镁纳米粉体性能的影响

3.5铝镁系纳米粉体在浇注料中的应用

3.5.1实验部分

3.5.2实验结果与讨论

3.6镁铝尖晶石合成的热力学分析

第四章铝硅系纳米粉体的制备及应用研究

4.1 Al2O3-SiO2溶胶的制备

4.1.1原料

4.1.2实验过程

4.1.3实验结果及讨论

4.1.4 Al2O3-SiO2溶胶形成的机理探讨

4.2铝硅系纳米粉体的制备及表征

4.3结果及讨论

4.3.1纳米粉体形貌、大小

4.3.2纳米粉体的比表面积

4.3.3干燥方法对产物组成的影响

4.3.4原料配比对产物组成的影响

4.4纳米粉体的分散性能研究

4.4.1 pH值变化对悬浮液粘度的影响

4.4.2分散剂的种类和加入量对纳米粉体分散性能的影响

4.5纳米粉体在浇注料中的应用

4.5.1实验过程

4.5.2实验结果及讨论

4.6 Al2O3-SiO2系纳米粉体较低温度下生成莫来石的热力学及动力学分析

4.6.1 热力学分析

4.6.2动力学分析

第五章全文总结

致谢

参考文献