水热辅助溶胶凝胶法制备微晶α-Al 2 O 3 磨料及其性能研究
发布时间：2021-12-22 09:35
本论文以溶胶凝胶技术为基础,辅以水热法等其他技术手段合成了不同形貌、不同颜色的微晶α-Al2O3磨料。分别研究了影响溶胶凝胶效果的主要因素,其中包括硝酸添加量,溶胶时间,以及添加剂添加量等;探讨了α-Al2O3晶种的添加量,Fe2O3、MgO、CaO、SiO2、La2O3以及Co2O3对微晶α-Al2O3磨料微观结构及力学性能的影响;分析了原料结晶度对产物结构及力学性能的影响;另外利用水热辅助溶胶凝胶技术增大了原料的固含量,使固含量从普通的10%左右提高到20%,并分析了高温阶段煅烧温度对产物的结构和力学性能的影响。加入硝酸的过程是γ-AlOOH胶团不断解聚的过程,当加入硝酸与γ-AlOOH摩尔比为0.07,胶溶时间为100 min时,溶胶粒径最小,此时中位粒径与平均粒径相等,胶粒均匀化过程基本完成;根据...
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝系化合物组成图
图 2 铝系化合物转化为氧化铝的途径Fig 2 Conversion paths and transition temperatures of the different aluminum compoundsα-Al2O3为刚玉结构，属于三方晶系，氧原子和铝原子按照 ABAB……的形式堆积，结构紧密，另外 Al3+和 O2+之间有很强的吸引力，晶格能大，使得 α-Al2O3材料的熔点（2050℃）和硬度（莫氏硬度 9）均很高、力学强度高、耐磨性高及结构致密等特点[810]。微晶 α-Al2O3不仅具有以上性质，由于其晶粒、晶界处于纳米级别，使得 α-Al2O3的力学性能得到提高，这对 α-Al2O3陶瓷材料的广泛应用产生重要影响。1.1.2 微晶 α-Al2O3磨料的性能零件精密化已成为现代产品发展的趋势，人们对零件的加工技术不断提出更高的要求，磨削加工领域飞速发展。磨料是生产精密产品必需的材料，磨料是用以磨削较软（相对磨料的硬度）材料表面的锋利、坚硬的材料，一般可分为超硬磨料和普通磨料两大类，或者分为天然磨料和人造磨料。在古代，人们一般使用金刚石、金刚砂和石榴石等天然
温到 400℃之间升温速率为 5℃ /min，之后的升温速率 1250℃、1350℃及 1450℃保温一个小时，对煅烧后的试，得到最佳烧结工艺。3磨料的合成工艺流程的拟薄水铝石纳米粉倒入去离子水中形成悬浮液，搅拌l/L 的稀硝酸搅拌 100 min 形成透明稳定的溶胶Mg(NO3)2·6H2O、Ca(NO3)2·6H2O、Si(OC2H5)4，将其配中，搅拌一定时间或蒸发部分水分形成凝胶，然后将凝，将球磨好的凝胶放入干燥箱内干燥 24h 得到前驱体度，再经过高温煅烧得到微晶氧化铝磨料。实验工艺
【参考文献】：
期刊论文
[1]MgO和烧结温度对Al2O3陶瓷致密化过程的影响[J]. 程诚,纪箴,贾成厂,王召利,黄小泓,王聪瑜. 粉末冶金技术. 2015(04)
[2]X射线衍射法测定拟薄水铝石的结晶度[J]. 马兵兵. 理化检验(物理分册). 2015(07)
[3]拟薄水铝石结构对γ-氧化铝水热稳定性的影响[J]. 李翠,刘化章,陈珍珍,李瑛. 工业催化. 2014(10)
[4]水热法制备介孔氧化铝的形貌演化研究（英文）[J]. 李艳辉,彭诚,赵威,白明敏,饶平根. 无机材料学报. 2014(10)
[5]水热法制备片状氧化铝纳米粉体[J]. 马小玲. 陶瓷. 2012(11)
[6]水热辅助溶胶-凝胶法制备纳米晶γ-Al2O3及表征[J]. 石涛,周箭,申乾宏,杨辉. 无机化学学报. 2009(05)
[7]晶种水热法制备α-氧化铝微粉的生长动力学研究[J]. 周振君,郭艳杰,吴学倩,肖素岗. 无机盐工业. 2008(12)
[8]水热法低温合成α-Al2O3粉体的影响因素[J]. 李素平,贾晓林,尚学军,钟香崇. 硅酸盐学报. 2008(10)
[9]水热合成与热分解法制备氧化铝纳米棒[J]. 李友竹,黄昭铭,王圣璋,王建勋. 无机材料学报. 2008(01)
[10]Preparation and formation mechanism of Al2O3 nanoparticles by reverse microemulsion[J]. 黄可龙,尹良果,刘素琴,李朝建. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2007(03)
博士论文
[1]氧化铝微纳米结构材料的制备及性能研究[D]. 张立.山东大学 2012
[2]纳米晶陶瓷刚玉磨料的制备及性能研究[D]. 李子成.天津大学 2009
硕士论文
[1]微晶α-Al2O3聚集体的制备与表征[D]. 张建.山东大学 2012
本文编号：3546179
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝系化合物组成图
图 2 铝系化合物转化为氧化铝的途径Fig 2 Conversion paths and transition temperatures of the different aluminum compoundsα-Al2O3为刚玉结构，属于三方晶系，氧原子和铝原子按照 ABAB……的形式堆积，结构紧密，另外 Al3+和 O2+之间有很强的吸引力，晶格能大，使得 α-Al2O3材料的熔点（2050℃）和硬度（莫氏硬度 9）均很高、力学强度高、耐磨性高及结构致密等特点[810]。微晶 α-Al2O3不仅具有以上性质，由于其晶粒、晶界处于纳米级别，使得 α-Al2O3的力学性能得到提高，这对 α-Al2O3陶瓷材料的广泛应用产生重要影响。1.1.2 微晶 α-Al2O3磨料的性能零件精密化已成为现代产品发展的趋势，人们对零件的加工技术不断提出更高的要求，磨削加工领域飞速发展。磨料是生产精密产品必需的材料，磨料是用以磨削较软（相对磨料的硬度）材料表面的锋利、坚硬的材料，一般可分为超硬磨料和普通磨料两大类，或者分为天然磨料和人造磨料。在古代，人们一般使用金刚石、金刚砂和石榴石等天然
温到 400℃之间升温速率为 5℃ /min，之后的升温速率 1250℃、1350℃及 1450℃保温一个小时，对煅烧后的试，得到最佳烧结工艺。3磨料的合成工艺流程的拟薄水铝石纳米粉倒入去离子水中形成悬浮液，搅拌l/L 的稀硝酸搅拌 100 min 形成透明稳定的溶胶Mg(NO3)2·6H2O、Ca(NO3)2·6H2O、Si(OC2H5)4，将其配中，搅拌一定时间或蒸发部分水分形成凝胶，然后将凝，将球磨好的凝胶放入干燥箱内干燥 24h 得到前驱体度，再经过高温煅烧得到微晶氧化铝磨料。实验工艺
【参考文献】：
期刊论文
[1]MgO和烧结温度对Al2O3陶瓷致密化过程的影响[J]. 程诚,纪箴,贾成厂,王召利,黄小泓,王聪瑜. 粉末冶金技术. 2015(04)
[2]X射线衍射法测定拟薄水铝石的结晶度[J]. 马兵兵. 理化检验(物理分册). 2015(07)
[3]拟薄水铝石结构对γ-氧化铝水热稳定性的影响[J]. 李翠,刘化章,陈珍珍,李瑛. 工业催化. 2014(10)
[4]水热法制备介孔氧化铝的形貌演化研究（英文）[J]. 李艳辉,彭诚,赵威,白明敏,饶平根. 无机材料学报. 2014(10)
[5]水热法制备片状氧化铝纳米粉体[J]. 马小玲. 陶瓷. 2012(11)
[6]水热辅助溶胶-凝胶法制备纳米晶γ-Al2O3及表征[J]. 石涛,周箭,申乾宏,杨辉. 无机化学学报. 2009(05)
[7]晶种水热法制备α-氧化铝微粉的生长动力学研究[J]. 周振君,郭艳杰,吴学倩,肖素岗. 无机盐工业. 2008(12)
[8]水热法低温合成α-Al2O3粉体的影响因素[J]. 李素平,贾晓林,尚学军,钟香崇. 硅酸盐学报. 2008(10)
[9]水热合成与热分解法制备氧化铝纳米棒[J]. 李友竹,黄昭铭,王圣璋,王建勋. 无机材料学报. 2008(01)
[10]Preparation and formation mechanism of Al2O3 nanoparticles by reverse microemulsion[J]. 黄可龙,尹良果,刘素琴,李朝建. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2007(03)
博士论文
[1]氧化铝微纳米结构材料的制备及性能研究[D]. 张立.山东大学 2012
[2]纳米晶陶瓷刚玉磨料的制备及性能研究[D]. 李子成.天津大学 2009
硕士论文
[1]微晶α-Al2O3聚集体的制备与表征[D]. 张建.山东大学 2012
本文编号：3546179
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