钛酸钾晶体的可控合成及生长机理的研究

发布时间：2017-06-29 18:14

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【摘要】：钛酸钾晶体因具有一系列优异的性能而受到了广泛关注。它具有多种变体,其中四钛酸钾和六钛酸钾的应用价值比较大。另外钛酸钾还具有多种形貌,比如晶须、鳞片、颗粒等。这些年研究热点一直是六钛酸钾晶须,关于其它变体和形貌的研究较少。因此采用适合于工业化生产的湿混-干燥-煅烧(KDC)法合成了钛酸钾晶体。依次通过正交设计法和单一变量法探讨了各个因素对钛酸钾物相组成和微观形貌的影响趋势,从而实现了两者的可控合成。微观结构的分析借助的测试方法有XRD、SEM、EDS。实验结果表明,Ti O2/K2CO3的摩尔比(T/K比)和煅烧温度对钛酸钾的物相组成影响很大。合成高纯度四钛酸钾和六钛酸钾的最佳T/K比分别为3.0和5.0。固定最佳T/K比后,煅烧温度、保温时间、降温速率、升温速率对钛酸钾形貌的影响依次降低。经过逐步探讨,获得最佳四钛酸钾晶须和颗粒、六钛酸钾晶须和颗粒的煅烧温度、保温时间、升温速率转折点分别为:1050℃,1.5h,800℃;850℃,3h,800℃;1100℃,1h,800℃;800℃,2h,600℃。上述样品均为随炉冷却,只有四钛酸钾颗粒的原料经过压片处理。根据大量实验结果,KDC法合成钛酸钾晶体的生长机理概括为为串并联混合生长。
【关键词】：钛酸钾晶体 可控合成 正交实验 串并联生长
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ131.13;O78
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第1章 文献综述10-21
• 1.1 钛酸钾晶体的研究进展10
• 1.2 钛酸钾晶体的结构与应用10-14
• 1.2.1 钛酸钾晶体的结构10-12
• 1.2.2 钛酸钾晶体的应用12-14
• 1.3 钛酸钾晶体的制备方法14-16
• 1.3.1 烧结法15
• 1.3.2 KDC法15
• 1.3.3 水热法15-16
• 1.3.4 助熔剂法16
• 1.3.5 微波辐射法16
• 1.4 钛酸钾晶体的生长16-20
• 1.4.1 影响钛酸钾晶体生长的因素16-18
• 1.4.2 钛酸钾晶体的生长机理18-20
• 1.5 课题的提出及研究内容20-21
• 1.5.1 课题的提出20
• 1.5.2 课题的研究内容20-21
• 第2章 实验内容21-25
• 2.1 实验原料及设备21-22
• 2.1.1 实验原料21
• 2.1.2 实验设备21-22
• 2.2 实验工艺22-23
• 2.3 样品的表征及性能测试23-25
• 2.3.1 样品的表征23-24
• 2.3.2 样品的性能测试24-25
• 第3章 钛酸钾晶体物相组成的可控合成25-39
• 3.1 钛酸钾晶体物相组成的正交实验25-31
• 3.1.1 混合料的TG-DTA分析25
• 3.1.2 钛酸钾晶体物相组成的初步正交实验25-29
• 3.1.3 钛酸钾晶体物相组成的二次正交实验29-31
• 3.2 各影响因素对钛酸钾晶体物相组成的影响31-37
• 3.2.1 煅烧温度对钛酸钾晶体物相组成的影响31-34
• 3.2.2 保温时间对钛酸钾晶体物相组成的影响34-35
• 3.2.3 升降温速率对钛酸钾晶体物相组成的影响35-37
• 3.2.4 硼酸对钛酸钾晶体物相组成的影响37
• 3.3 本章小结37-39
• 第4章 钛酸钾晶体微观形貌的可控合成39-55
• 4.1 钛酸钾晶体微观形貌的正交分析39-42
• 4.2 钛酸钾晶须的合成42-49
• 4.2.1 煅烧温度对钛酸钾晶须的影响42-44
• 4.2.2 保温时间对钛酸钾晶须的影响44-47
• 4.2.3 升降温速率对钛酸钾晶须的影响47-49
• 4.3 钛酸钾颗粒的合成49-52
• 4.3.1 四钛酸钾颗粒的合成49-51
• 4.3.2 六钛酸钾颗粒的合成51-52
• 4.4 硼酸对钛酸钾晶体形貌的影响52-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第5章 钛酸钾晶体的性能分析及生长机理的研究55-63
• 5.1 钛酸钾晶体的性能分析55-58
• 5.1.1 钛酸钾晶体的酸碱性分析55-57
• 5.1.2 钛酸钾晶体的耐酸碱性分析57-58
• 5.2 钛酸钾晶体生长机理的研究58-62
• 5.3 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-69
• 致谢69-70
• 导师简介70-71
• 作者简介71-72
• 学位论文数据集72

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1 祖庸;钛酸钾的制备与应用[J];钛工业进展;1996年01期

2 全学军,蒲昌亮;钛酸钡的制备研究进展[J];材料导报;2002年06期

3 任云\，

本文编号：498841