高比表面锆基氧化物的盐助溶液燃烧法制备和表征

发布时间：2017-04-03 22:00

  本文关键词：高比表面锆基氧化物的盐助溶液燃烧法制备和表征，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在国内外,Y-TZP(四方相稳定多晶体氧化锆陶瓷)主要应用于各种传感器、第三代燃料电池和高温发热体等,氧化锆陶瓷具有优异的物理、化学性能,其中3Y-TZP具有非常好的力学性能,具有陶瓷钢的美誉。铈基复合氧化物也有着特别多的应用,铈锆复合氧化物可作为核心的三元催化剂是汽车尾气净化器的关键技术。传统的溶液燃烧法制备复合氧化物的工艺复杂,制备产物性能不好,本文采用盐助溶液燃烧法制备3Y-TZP和铈锆氧化物,克服了传统溶液燃烧法中的不足,很好的制备出了性能更好的产物。实验的表征方法主要有比表面积分析、物相分析、形貌分析和荧光分析,对产物性能的分析起了很关键的作用。其中,主要研究了惰性盐的用量和种类、燃料的用量和种类、体系引燃温度和后处理对3Y-TZP和Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2性能的影响。(1)加盐条件下,10g 3Y-TZP体系中的粉体比表面积可达292.8 m2·g-1,DXRD为2.9nm,DBET为3.2nm;4g Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2体系中的粉体比表面积可达296.9m2·g-1,DXRD为4.3nm,DBET为4.5nm。(2)燃料的选择对反应的影响很大,尿素作为燃料更利于燃烧反应的正常进行和粉体的结晶。(3)本实验的引燃工具是马弗炉,马弗炉的使用很好的控制了点燃温度。3Y-TZP体系中最佳点燃温度是500℃;四克Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2体系中最佳引燃温度是400℃。(4)将燃烧产物分为水洗和未水洗两种情况对其进行不同温度煅烧和水热后处理能使产物变的稳定,控制好正确的后处理方式能使产物保持好的性能。(5)Cex Zr1-XO_2粉体产物有很好的紫外光吸收性能,在UVC波长(200nm-230nm)范围内会有着较强的吸收性能。
【关键词】：盐助溶液燃烧 Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2粉体 高比表面积 紫外吸收 3Y-TZP粉体
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ174.1
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 前言8-12
• 1.1 ZrO_2的结构和性质8
• 1.2 ZrO_2的用途8-9
• 1.3 锆基氧化物的应用9-10
• 1.4 锆基氧化物陶瓷的合成方法10-11
• 1.4.1 溶液燃烧法10
• 1.4.2 盐助溶液燃烧法简介10-11
• 1.5 本课题的意义和内容11-12
• 第二章 实验12-17
• 2.1 实验试剂及仪器设备12-14
• 2.3 实验步奏及工艺流程14-15
• 2.4 粉体的表征与分析15
• 2.5 二氯氧锆中锆含量的EDTA标定15
• 2.6 盐助溶液燃烧反应化学配比的计算15-17
• 第三章 十克规模 3Y-TZP粉体的制备与表征17-36
• 3.1 盐助溶液燃烧法制备 3Y-TZP 粉体17-18
• 3.2 结果讨论与分析18-35
• 3.2.1 3Y-TZP制备量的影响18-21
• 3.2.2 惰性盐量的影响21-23
• 3.2.3 惰性盐种类的影响23-25
• 3.2.4 燃料种类的影响25-28
• 3.2.5 燃料量的影响28-30
• 3.2.6 引燃温度的影响30-32
• 3.2.7 后处理的影响32-34
• 3.2.8 典型粉体的TEM分析34-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第四章 Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2纳米粉体的制备及表征36-57
• 4.1 前言36
• 4.2 盐助溶液燃烧法制备Ce_xZr_(1-X)O_2粉体36-37
• 4.3 结果分析与讨论37-56
• 4.3.1 铈锆比对粉体的影响37-41
• 4.3.2 惰性盐量的影响41-44
• 4.3.3 惰性盐种类的影响44-46
• 4.3.4 燃料种类的影响46-48
• 4.3.5 燃料量的影响48-50
• 4.3.6 引燃温度的影响50-52
• 4.3.7 后处理的影响52-55
• 4.3.8 Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2粉体的TEM分析55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 主要结论57-59
• 5.1 主要结论57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64

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