高折射玻璃微珠的溶胶-凝胶法制备研究
本文选题:溶胶凝胶 + SiO2-TiO2-ZrO2系统 ; 参考:《长安大学》2015年硕士论文
【摘要】:高折射率玻璃微珠具有良好的回归反射特性,被广泛应用与交通标志、石油、化工、海水净化以及电影和广告等的投影屏幕。由于传统熔融法具有能耗高、产率低等弊端。本文采用sol-gel法制备了高折射率微珠,对其特性的各种影响因素进行了研究。以Si O2-TiO2及SiO2-TiO2-ZrO2系统作为高折射率玻璃微珠的主要成份。首先制备出均匀混合溶胶,通过对比试验对溶胶-凝胶过程的主要影响因素进行了研究,得出最佳制备工艺条件:作为溶剂的无水乙醇与钛酸四丁酯的最佳摩尔比为2:5;水与正硅酸乙酯的较佳摩尔比为5:1;水与钛酸四丁酯的摩尔比为8:1;反应物pH值为3.0。采用乳液成球法。将溶胶分散于油相中,利用表面张力的作用,分散成均匀的溶胶微珠,最终形成凝胶微珠,经干燥、烧结得玻璃微珠。通过对乳化剂含量和水浴温度的调节,达到对微珠均匀分散程度及凝胶时间的控制。通过对烧结制度的调节,对微珠的密度、强度、透光率及圆整度进行控制。优化制备条件后,制备出成珠率达到80%以上,折射率在1.9左右的高折射率微珠。使用偏光显微镜、XRD、SEM及差热热重分析等手段对玻璃微珠的微珠的折射率、微观结构、粒径分布、反光度等性能。
[Abstract]:High refractive index glass beads have good regression reflectivity and are widely used in projection screens with traffic signs, petroleum, chemicals, seawater purification, films and advertisements.The traditional melting method has many disadvantages, such as high energy consumption and low yield.In this paper, high refractive index microspheres were prepared by sol-gel method.Si O2-TiO2 and SiO2-TiO2-ZrO2 system are used as the main components of glass beads with high refractive index.Firstly, uniform mixed sol was prepared, and the main influencing factors of sol-gel process were studied by contrast test.The optimum preparation conditions were obtained as follows: the optimum molar ratio of anhydrous ethanol to tetrabutyl titanate was 2: 5; the optimum molar ratio of water to ethyl orthosilicate was 5: 1; the molar ratio of water to tetrabutyl titanate was 8: 1; and the pH value of the reactant was 3.0.The emulsion ball forming method was used.The sol was dispersed in the oil phase and dispersed into uniform sol beads by surface tension. Finally, the gel beads were formed, and the glass beads were sintered after drying.By adjusting the emulsifier content and water bath temperature, the uniform dispersion degree and gel time of microbeads were controlled.The density, strength, transmittance and roundness of the beads were controlled by adjusting the sintering system.After optimizing the preparation conditions, the bead forming rate is more than 80% and the refractive index is about 1.9.The refractive index, microstructure, particle size distribution and reflectance of glass beads were studied by means of XRDX SEM and differential thermogravimetric analysis.
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ171.7
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