热喷涂用纳米氧化物粉体的制备研究

摘要

本论文简要介绍了热喷涂技术、纳米材料及其在热喷涂技术中的应用与纳米氧化物粉体的制备方法；重点讨论了沉淀法制备纳米氧化物粉体的理论基础及相应的试验研究。论文先利用单因素试验研究了各因素对产物粒径的影响规律及其机理，然后选取了四个因素进行正交试验，确定了最佳工艺方案并进行验证，最后进行了制备纳米氧化物粉体的放大试验，探求出了一种简单、适合规模化生产的工艺路线。 研究结果表明： (1)以氯化铝和碳酸氢铵为原料采用均匀沉淀法制备氧化铝纳米粉体的最佳工艺条件为：碳酸氢铵与氯化铝配比为8:1；反应时间为60min；加料方式为将氯化铝缓慢加入碳酸氢氨溶液；煅烧温度为1000℃。其它工艺条件为：氯化铝溶液的浓度为0.2mol/L；PEG加入量1％；反应温度为75℃；洗涤方式为水洗；干燥方式为微波40min；煅烧时间为120min。在此条件下所制得的氧化铝粒子的平均粒径为9nm。 (2)以氯化铁和氨水为原料采用直接沉淀法制备氧化铁纳米粉体的最佳工艺条件为：氯化铁浓度为0.1mol/L，PEG用量为2％，煅烧温度为600℃，煅烧时间为180min。。其它工艺条件为：氨水与氯化铝溶液的物质的量配比为6:1；加料方式为双喷雾方式；反应温度为50℃；反应时间为60min；洗涤方式为水洗；干燥方式为微波40min。在此条件下所制得的氧化铁粒子的平均粒径为42nm。 (3)以最优工艺条件为参照，易进行适度放大试验，可制备平均粒径为13nm的氧化铝粉体和45nm的氧化铁粉体。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1热喷涂技术概述

1.1.1热喷涂技术分类

1.1.2热喷涂技术特点

1.1.3热喷涂技术内涵

1.2纳米材料概述

1.2.1纳米材料的分类

1.2.2纳米材料的特性

1.2.3纳米材料发展概况

1.3纳米材料在热喷涂技术中应用

1.3.1纳米Al2O3粉体在热喷涂中的应用

1.3.2纳米ZrO2粉体在热喷涂中的应用

1.3.3纳米WC/Co粉体在热喷涂中的应用

1.3.4其它纳米粉体材料在热喷涂中的应用

1.4纳米氧化铝及氧化铁粉体的制备方法

1.4.1制备纳米微粒的物理方法

1.4.2制备纳米微粒的化学方法

1.4.3制备纳米粉体微粒的综合方法

1.5课题提出的目的和意义

2沉淀法制备纳米氧化物的理论基础

2.1沉淀法制备纳米粉体基本过程分析

2.2沉淀物形成的热力学、动力学分析

2.2.1沉淀粒子成核的热力学基础

2.2.2沉淀粒子成核的动力学分析

2.2.3沉淀粒子生长速率分析

2.3纳米金属氧化物粉体团聚的成因及团聚状态的表征

2.3.1纳米粉体的团聚

2.3.2团聚的控制

2.3.3液相法制备纳米粉体防团聚的方法

2.4沉淀物的洗涤、干燥与煅烧

2.4.1洗涤

2.4.2干燥

2.4.3煅烧

3均匀沉淀法制备纳米氧化铝粉体试验部分

3.1试验预期目标

3.2试验原料及仪器

3.3试验原理方程

3.4试验方案设计

3.5纳米氧化铝粉体的制备

3.6样品测试与表征

3.7试验结果及讨论

3.7.1制备纳米氧化铝粉体单因素试验

3.7.2制备纳米氧化铝粉体正交试验

3.8均匀沉淀法制备氧化铝纳米粉体放大试验

3.9本章小结

4直接沉淀法制备纳米氧化铁粉体试验部分

4.1试验预期目标

4.2试验原料及仪器

4.3试验原理方程

4.4试验方案设计

4.5纳米氧化铁粉体的制备

4.6样品测试与表征

4.7试验结果及讨论

4.7.1制备纳米氧化铁粉体单因素试验

4.7.2制备纳米氧化铁粉体正交试验

4.8直接沉淀法制备氧化铁纳米粉体放大试验

4.9本章小结

5总结

5.1结论

5.2主要创新点

致谢

参考文献

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