工艺因素对纳米四方多晶氧化锆浆料固化的影响

水基凝胶流延成型工艺是1种薄片式材料制备新技术,主要是利用陶瓷浆料中有机单体聚合反应形成三维空间上的网络结构,将陶瓷颗粒填充于网络骨架中形成具有较高强度的结构均匀的陶瓷坯体.主要研究四方多晶氧化锆薄膜制备过程中,有机单体溶液浓度和pH值对纳米四方多晶氧化锆浆料固化反应的影响.结果表明:随浆料中有机单体浓度的增加,浆料聚合反应速率显著提高,为保证合适的固化时间,有机单体浓度可控制在10%～40%(质量分数)范围内;浆料的pH值对聚合反应速率有显著的影响,随pH值的增大,聚合反应速率降低,合适的pH值范围为9～10;在高于35℃温度范围内,聚合反应速率变化显著,适当的成型温度范围为35℃～45℃;引发剂和催化剂用量增加,反应速率大大提高,为获得较好的成型性能,浆料的引发剂用量应控制在0.15%～0.30%(体积分数,下同)的范围内,催化剂用量在0.20%左右为宜.

纳米四方多晶氧化锆粉体的表面特性与分散性

采用环保型强碱共沉淀法制备出了粒度为5 0nm的四方多晶氧化锆粉体。对由该粉体所制的悬浮体在不同条件下的 ζ电位测试表明 ,氧化锆微粒的等电点为 8.1 ;对分散剂在氧化锆微粒表面的吸附和分散作用进行了考察 ,聚电解质分散剂聚丙烯酸铵 (NH4PAA ,粘均分子量为 5 0 0 0～ 80 0 0 )使氧化锆微粒的等电点降低 ;对聚丙烯酸铵在纳米四方多晶氧化锆粉体上的等温吸附进行的研究发现 ,由于聚电解质分散剂的作用 ,悬浮体中纳米氧化锆粉体微粒表面的电动特性发生了显著变化 。

纳米四方多晶氧化锆粉体的低温制备及反应机理研究

采用引入有机添加剂的低温超强碱法制备出纳米四方多晶氧化锆粉体。采用X射线荧光光谱、X射线衍射、透射电镜对粉体物相组成和微观结构进行了分析。结果表明,有机添加剂-低温超强碱法在反应初期氧化锆晶核就已经形成,这与普通的湿化学法显著不同;同时有机添加剂的引入,在反应开始就减少了粉体的团聚,利于获得分散性好的高质量粉体;所制备的粉体具有粒度小、粒度均匀和分散性好等特点;该方法具有低温高效节能的特点。

有机物对低温超强碱法制备纳米四方多晶氧化锆粉体性能的影响

利用低温超强碱法制备出了纳米四方多晶氧化锆粉体。为改善该粉体分散性较差、氧化钠含量较高的缺点 ,用有机物对粉体进行了表面改性处理 ,采用X射线荧光光谱、X射线衍射、透射电镜等对粉体性能进行了分析。结果表明 ,采用无水乙醇和柠檬酸铵对粉体进行改性处理 ,使得粉体粒度均匀、分布变窄 ,形态近球形 ,其中柠檬酸铵的处理效果尤为显著 ,使粉体平均粒径从 0 .6 9μm减小到 0 .5 4μm ;进一步的高分辨像分析结果表明 ,粉体颗粒多由 2～ 3个大小为 2 0～ 30nm的单晶组成 ,较大的团聚体较少 ,因此有机物对粉体的表面改性处理有利于获得分散性好、粒度均匀的高质量纳米氧化锆粉体。