超细氧化铝粉体的控制合成及其应用
发布时间：2021-01-09 15:17
超细氧化铝具有耐高温、绝缘性能强、耐腐蚀、高导热、抗EUV、较大的比表面积、高强度等优良的物化性能,因此被广泛应用于陶瓷、医学、微电子、军工、电气机械、石油化工等行业,而随着这些行业的迅速发展,材料市场对于超细氧化铝粉体的需求越来越多,这将促使超细氧化铝的生产量和需求量进一步增长,并带来的巨大经济效益,因此超细氧化铝粉体在材料领域占据着重要的地位。本文对无规则超细氧化铝粉体及球形氧化铝和片状氧化铝的制备进行研究;并将球形氧化铝和片状氧化铝分别填充入丁腈橡胶以研究其导热性,通过激光粒度分布仪、SEM、导热仪等检测仪器对产品进行表征分析。研究的内容与结果主要如下:（1）以工业级氧化铝为原料,用行星式球磨机制备超细氧化铝粉体,通过考察球料比、球磨转速、球磨时间及助磨剂等影响因素对粉体的影响,最终确定最佳工艺条件:球料比为3:1、研磨转速20r/s、添加10m L助磨剂进行研磨4h,制备出粒径较小、粒度分布很窄的超细氧化铝粉体。（2）使用溶胶-凝胶法结合喷雾干燥技术,以硝酸铝、浓氨水为原料制备球形氧化铝。经探究铝源浓度、溶液pH、滴加氨水的时间及陈化时间等因素对粉体的影响,并确定最佳的工艺条件...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
球磨罐工作原理图
图2.2中a是未经研磨的工业级氧化铝粉体粒度分布图,粒度分布窄但粒经很大,中位径为54.92μm。图b、c、d分别是通过添加不同尺寸玛瑙研磨球所制得的粉体粒度分布图,经比较可以看出,研磨过的氧化铝粉体比未研磨的氧化铝粉体粒度分布要窄一些,且平均粒径变小。由图b、c、d可以看出,随着玛瑙球尺寸的减小,平均粒径逐渐降低,但粉体最大粒径先减少后增多,这是由于玛瑙球在离心力作用下不断地接触撞击,磨球粒径越小,磨球间的间隙越小,从而研磨粉体更细化;但不同尺寸的玛瑙球对氧化铝粉体的撞击作用力不同,例如20mm的玛瑙球由于尺寸较大,研磨时物体输出能量大,有利于大颗粒粉体充分碎裂,而磨球尺寸过低则会造成部分大颗粒粉体未能被撞击粉碎。根据表2.3可以看出,随着玛瑙球尺寸的减小,氧化铝粉末的中位径不断变小,但当磨球尺寸降为6mm时,粉体的中位径却有增大趋势。这是由于当玛瑙球尺寸减小时,相同质量的玛瑙球数量增多,对氧化铝粉体的接触更加充分,但当玛瑙球尺寸过小时,对氧化铝粉末的撞击力减小,从而导致氧化铝粉体产生逆粉碎现象。因此组合使用不同尺寸磨球进行研磨时,应相对多使用10mm玛瑙球,会更有利于粉体的研磨。
表2.5为图2.3相对应的不同转速下所制得的最小中位径氧化铝粉体。由图2.3中a、b、c可看出,随着转速的增大粉体的粒度分布先变窄后变宽,这是由于随着转速的增大,研磨球对粉体起到了充分的撞击和粉碎,但过高的转速会对粉体造成严重的破坏,导致粒度分布不均;而通过表2.5可知,转速为15r/s、20r/s、25r/s时所制得的氧化铝粉体最小中位径分别为5.679μm、5.339μm、4.702μm,经对比可发现不同转速所能制得的氧化铝粉体最小中位径差距并不大,均可达到5μm左右,这是由于随着研磨转速的增大,玛瑙球对粉体的单位输出能量也就越大,越有利于粉体的细化,但研磨转速较小的随着时间的增长,总输出能量也足以将粉体研磨最细化。如图2.4中a、b所示,转速的增大有利于粉体细化,但随着转速的继续增大,如图c所示,过大的转速会对氧化铝粉体造成团聚现象。因此选择适当较低的转速20r/s,通过延长其研磨时间,即可达到很好的研磨效果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]片状氧化铝/聚合物复合材料的研究进展[J]. 姚慧超,彭懋. 材料科学与工程学报. 2019(05)
[2]氧化铝粒子填充环氧基复合材料导热性能的研究[J]. 施萍,徐燕婷,黄同胜,朱建中,孙岳. 绝缘材料. 2017(03)
[3]不同粒径球形氧化铝粉体填充硅橡胶热导率研究[J]. 高本征,胡妞,黄山. 当代化工. 2015(07)
[4]溶胶-凝胶法制备连续氧化铝纤维[J]. 乔健,刘和义,崔宏亮,朱玉龙. 中国陶瓷. 2014(12)
[5]γ-氧化铝表面性质与晶面特性关系研究[J]. 季洪海,苗升,马波,沈智奇,凌凤香,王少军,肖锦春,符荣. 精细石油化工. 2014(05)
[6]射频感应等离子体制备球形氧化铝的工艺研究[J]. 钟良,侯力,古忠涛. 强激光与粒子束. 2014(08)
[7]高温固相法制备片状氧化铝及表征[J]. 赵燕禹,胡兴兰,张志鸿,商连弟. 无机盐工业. 2014(04)
[8]溶胶-凝胶法制备氧化铝陶瓷球的研究[J]. 余海龙,廖其龙,刘来宝. 人工晶体学报. 2013(12)
[9]氧化铝涂层钼模具的制备[J]. 赵建东,郝保良,刘燕文,徐振英,孟明凤. 真空电子技术. 2013(04)
[10]活性氧化铝催化异丁醇脱水制异丁烯[J]. 张丽丽,高俊斌,姚志龙,孙培永. 化学反应工程与工艺. 2013(02)
博士论文
[1]氧化铝的深度脱铁及微尺度球形化研究[D]. 刘红宇.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]超细球形氧化铝的制备及其粒度与晶型的控制[D]. 刘洁.沈阳工业大学 2016
[2]熔盐法制备片状氧化铝及其形貌控制[D]. 陈宏.福州大学 2016
本文编号：2966905
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
球磨罐工作原理图
图2.2中a是未经研磨的工业级氧化铝粉体粒度分布图,粒度分布窄但粒经很大,中位径为54.92μm。图b、c、d分别是通过添加不同尺寸玛瑙研磨球所制得的粉体粒度分布图,经比较可以看出,研磨过的氧化铝粉体比未研磨的氧化铝粉体粒度分布要窄一些,且平均粒径变小。由图b、c、d可以看出,随着玛瑙球尺寸的减小,平均粒径逐渐降低,但粉体最大粒径先减少后增多,这是由于玛瑙球在离心力作用下不断地接触撞击,磨球粒径越小,磨球间的间隙越小,从而研磨粉体更细化;但不同尺寸的玛瑙球对氧化铝粉体的撞击作用力不同,例如20mm的玛瑙球由于尺寸较大,研磨时物体输出能量大,有利于大颗粒粉体充分碎裂,而磨球尺寸过低则会造成部分大颗粒粉体未能被撞击粉碎。根据表2.3可以看出,随着玛瑙球尺寸的减小,氧化铝粉末的中位径不断变小,但当磨球尺寸降为6mm时,粉体的中位径却有增大趋势。这是由于当玛瑙球尺寸减小时,相同质量的玛瑙球数量增多,对氧化铝粉体的接触更加充分,但当玛瑙球尺寸过小时,对氧化铝粉末的撞击力减小,从而导致氧化铝粉体产生逆粉碎现象。因此组合使用不同尺寸磨球进行研磨时,应相对多使用10mm玛瑙球,会更有利于粉体的研磨。
表2.5为图2.3相对应的不同转速下所制得的最小中位径氧化铝粉体。由图2.3中a、b、c可看出,随着转速的增大粉体的粒度分布先变窄后变宽,这是由于随着转速的增大,研磨球对粉体起到了充分的撞击和粉碎,但过高的转速会对粉体造成严重的破坏,导致粒度分布不均;而通过表2.5可知,转速为15r/s、20r/s、25r/s时所制得的氧化铝粉体最小中位径分别为5.679μm、5.339μm、4.702μm,经对比可发现不同转速所能制得的氧化铝粉体最小中位径差距并不大,均可达到5μm左右,这是由于随着研磨转速的增大,玛瑙球对粉体的单位输出能量也就越大,越有利于粉体的细化,但研磨转速较小的随着时间的增长,总输出能量也足以将粉体研磨最细化。如图2.4中a、b所示,转速的增大有利于粉体细化,但随着转速的继续增大,如图c所示,过大的转速会对氧化铝粉体造成团聚现象。因此选择适当较低的转速20r/s,通过延长其研磨时间,即可达到很好的研磨效果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]片状氧化铝/聚合物复合材料的研究进展[J]. 姚慧超,彭懋. 材料科学与工程学报. 2019(05)
[2]氧化铝粒子填充环氧基复合材料导热性能的研究[J]. 施萍,徐燕婷,黄同胜,朱建中,孙岳. 绝缘材料. 2017(03)
[3]不同粒径球形氧化铝粉体填充硅橡胶热导率研究[J]. 高本征,胡妞,黄山. 当代化工. 2015(07)
[4]溶胶-凝胶法制备连续氧化铝纤维[J]. 乔健,刘和义,崔宏亮,朱玉龙. 中国陶瓷. 2014(12)
[5]γ-氧化铝表面性质与晶面特性关系研究[J]. 季洪海,苗升,马波,沈智奇,凌凤香,王少军,肖锦春,符荣. 精细石油化工. 2014(05)
[6]射频感应等离子体制备球形氧化铝的工艺研究[J]. 钟良,侯力,古忠涛. 强激光与粒子束. 2014(08)
[7]高温固相法制备片状氧化铝及表征[J]. 赵燕禹,胡兴兰,张志鸿,商连弟. 无机盐工业. 2014(04)
[8]溶胶-凝胶法制备氧化铝陶瓷球的研究[J]. 余海龙,廖其龙,刘来宝. 人工晶体学报. 2013(12)
[9]氧化铝涂层钼模具的制备[J]. 赵建东,郝保良,刘燕文,徐振英,孟明凤. 真空电子技术. 2013(04)
[10]活性氧化铝催化异丁醇脱水制异丁烯[J]. 张丽丽,高俊斌,姚志龙,孙培永. 化学反应工程与工艺. 2013(02)
博士论文
[1]氧化铝的深度脱铁及微尺度球形化研究[D]. 刘红宇.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]超细球形氧化铝的制备及其粒度与晶型的控制[D]. 刘洁.沈阳工业大学 2016
[2]熔盐法制备片状氧化铝及其形貌控制[D]. 陈宏.福州大学 2016
本文编号：2966905
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2966905.html
最近更新
教材专著
