稀土掺杂氧化锆陶瓷的制备及显色机理研究

发布时间：2023-10-31 20:24

　　彩色陶瓷基于其良好的生物相容性,优良的金属光泽,良好的机械性能在我们日常生活中得到了越来越广泛的应用,包括医学牙科修复材料,装饰品行业和移动智能手机终端等领域。近代以来,随着节能环保的理念深入人心,人们对彩色陶瓷着色剂的要求逐渐提升,原料需具备无毒无污染和低能耗的特性。进一步深入的研究,无机物着色逐渐取代有机物和硫化物着色。除了传统的白色和黄色等色系的彩色陶瓷,国内外学者逐渐开发出来了黑色、蓝色、红色、粉色和绿色等诸多色料,极大地丰富了彩色陶瓷色系。其次,有关外着色的研究也逐渐转向为内着色,相关的光学性能及显色机理、电学性能、磁学性能和力学性能也得到了研究。本文主要对红色、黑色和蓝色氧化锆陶瓷进行了研究。传统的红色氧化锆陶瓷颜色饱和度差,如锆铁红,红度值低于20,黄蓝度值较大(约20),断裂韧性能差(5.0-6.0 MPa·m ^1/2);其次,颜色稳定性差,色料具有毒性,如镉红,其红度值可达到50,然而其热稳定性差且致癌,工艺成型困难(包覆法)。本实验选取了一种新型的着色剂,以无毒无害的稀土氧化物CeO₂为着色剂,制备工艺为高温还原法,得到了...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 引言
    1.2 氧化锆的晶体结构和相变特点
        1.2.1 氧化锆的晶体结构
        1.2.2 氧化锆的相变特点
    1.3 稀土掺杂氧化锆陶瓷材料的特点及其研究现状
        1.3.1 红色陶瓷体系
        1.3.2 黑色陶瓷体系
        1.3.3 蓝色陶瓷体系
    1.4 彩色氧化锆陶瓷的显色机理
        1.4.1 单一氧化物显色型彩色陶瓷
        1.4.2 复相显色型彩色陶瓷
        1.4.3 色心显色型彩色陶瓷
    1.5 选题目的及选题意义
        1.5.1 选题目的
        1.5.2 课题意义
2 实验部分
    2.1 实验原料与仪器
    2.2 陶瓷试样的制备
    2.3 分析测试方法
        2.3.1 物相结构
        2.3.2 微观形貌
        2.3.3 拉曼光谱
        2.3.4 紫外可见光谱测定(UV-Vis)
        2.3.5 色度测定
        2.3.6 X射线光电子能谱(XPS)
        2.3.7 维氏硬度及断裂韧性
3 氧化铈掺杂YSZ红色陶瓷材料的力学性能及显色机理研究
    3.1 实验内容
    3.2 实验结果与分析
        3.2.1 物相结构
        3.2.2 微观形貌及力学性能分析
        3.2.3 Ce-3YSZ氧化锆陶瓷的光学性能分析
        3.2.4 Ce-3YSZ氧化锆陶瓷的显色机理研究
        3.2.5 第一性原理验证红色氧化锆陶瓷显色机理
    3.3 小结
4 氧化钛掺杂YSZ黑色陶瓷材料的显色机理研究
    4.1 实验内容
    4.2 实验结果与分析
        4.2.1 物相结构
        4.2.2 微观形貌
        4.2.3 光学性能
        4.2.4 显色机理研究
    4.3 小结
5 尖晶石复相蓝色氧化锆陶瓷材料的力学性能及显色机理研究
    5.1 实验内容
    5.2 实验结果与分析
        5.2.1 物相结构
        5.2.2 显微结构
        5.2.3 力学性能
        5.2.4 光学性能
    5.3 小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3859418