前驅體燒結法制備氧化鎂晶須的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代高科技的迅速發(fā)展，新型陶瓷基復合材料，金屬基復合材料和樹脂基復合材料的優(yōu)異性能愈來愈引起了世界各國材料科學工作者的極大關注，各種復合材料的研究日新月異，取得了很大的進展。晶須是制備各種復合材料的主要補強增韌材料之一。新型高性能復合材料的飛速發(fā)展極大地推動了各種晶須材料的開發(fā)和研制。氧化鎂晶須是一種陶瓷質的晶須。它具有良好的耐熱性、絕緣性、熱傳導性、耐堿性?？捎糜诟鞣N復合材料的補強。與聚氯乙烯樹脂配合使用時，可提高制品的機械強度和

2、熱穩(wěn)定性；與水泥配合使用時，可提高制品的抗彎曲強度和抗沖擊強度；也可用作耐火磚的原料；還可用作吸附劑，絕熱材料，吸音材料、耐腐蝕材料、阻燃材料以及不飽和聚酯的增塑劑和補強劑等。此外氧化鎂晶須還可用作過濾材料，并可改善復合材料的電性能。 氧化鎂晶須的制備方法大多采用氣相法，需要高溫或大量惰性氣體，對設備要求較高，工藝條件控制苛刻，生產成本高。因此大大限制了氧化鎂晶須的工業(yè)生產與應用。在查閱大量文獻的基礎上，在本課題中對前驅體燒結法

3、制備氧化鎂晶須的方法進行了較為系統(tǒng)的研究，提出了簡捷、易行、條件溫和的優(yōu)化工藝路線。為氧化鎂晶須的工業(yè)化生產提供了有效可行的新途徑。 本文詳細研究了目前國內外制備晶須以及氧化鎂晶須的各種方法，并對其進行了分析比較。同時對氧化鎂晶須的性質和應用進行了總結。 本論文的主要工作如下： (1)常溫反應-水熱晶化制備堿式硫酸鎂晶須 堿式硫酸鎂晶須是燒結法制備氧化鎂晶須的前驅體。由硫酸鎂和氫氧化鈉通過常溫反應-水熱晶

4、化制得。在制備過程中采用硫酸鎂的濃度為2.1mol/L，在室溫和適當?shù)臄嚢钘l件下緩慢滴加適量的沉淀劑NaOH，控制MgSO4/NaOH摩爾比為2：1，將反應混合物放入帶有聚四氟乙烯內襯的高壓釜內，填充度為80％，將高壓釜靜置于烘箱中反應12小時。經(jīng)洗滌、干燥即可得到堿式硫酸鎂晶須。 (2)堿式硫酸鎂結晶性能的研究 由于本課題的最終產物為氧化鎂晶須。堿式硫酸鎂是一個前驅體，它的晶體形狀及晶粒尺寸對氧化鎂晶須的晶體質量有著決

5、定性的作用。用電子顯微鏡及X-射線分析方法，對堿式硫酸鎂的晶體生長情況及晶粒尺寸和晶胞參數(shù)進行了分析和測定，同時探索不同處理過程對晶體結晶性能的影響。 (3)堿式硫酸鎂分解制備氧化鎂晶須 煅燒堿式硫酸鎂分解制備氧化鎂晶須是該反應的最后一步反應。本課題研究了煅燒溫度、煅燒時間、升溫方式及堿式硫酸鎂的形態(tài)和粒徑對氧化鎂晶須的影響。實驗結果表明：隨煅燒溫度的提高，煅燒時間的延長，氧化鎂晶體有燒結長大的趨勢，而且在900℃以上時