氧化鋅晶須改性及導(dǎo)電性能研究.pdf

1、四針狀氧化鋅晶須(T-ZnOw)是一種具有規(guī)整三維空間結(jié)構(gòu)的多功能無機晶體材料。具有非中心對稱晶體結(jié)構(gòu)、無毒、生物安全以及生物相容性等特點，尤其是作為一種性能優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，其獨特的四針狀結(jié)構(gòu)及良好的半導(dǎo)體特性，能夠在聚合物內(nèi)部形成良好的導(dǎo)電通路，不僅可以賦予材料高效的抗靜電性能，而且還具有顏色淺、強度高和持久性等方面的綜合優(yōu)勢。因此，T-ZnOw在涂料、塑料、纖維等抗靜電復(fù)合材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力，近年來成為人們關(guān)注的焦點。

2、 但T-ZnOw粉末電阻率在108Ω·cm左右，限制了其在抗靜電的高分子材料中的應(yīng)用。本研究通過固相法及表面改性制備了高導(dǎo)電性的T-ZnOw，結(jié)果顯示如下： (1)固相摻雜的工藝制備了白色抗靜電鋁摻雜T-ZnOw，提高了T-ZnOw的導(dǎo)電性能，能使T-ZnOw的電阻率降低6個數(shù)量級，達(dá)到102Ω·cm，基本能保持晶須的四針狀結(jié)構(gòu)。 (2)優(yōu)化了工藝條件，得出較好的固相摻雜工藝條件為：以無水乙醇為溶劑，有機鋁鹽為鋁源，

3、[A1]/[Zn]初始加入量為7at.％，前驅(qū)體的焙燒溫度為900℃，退火溫度為700℃，退火時間為1 h，粉體體積電阻率降為6.9×102Ω·cm。 (3)金屬鋅包覆的T-ZnOw，使T-ZnOw的電阻率降低7個數(shù)量級，較好地保持晶須的四針狀結(jié)構(gòu)，最后生成的導(dǎo)電粉末是黑色產(chǎn)品。 (4)優(yōu)化了工藝條件，得出較好的包覆工藝條件為：鋅粉的包覆量為10wt％，以無水乙醇為溶劑，有機鋁鹽為鋁源，[Al]/[Zn]初始加入量為2a