稀土氧化物復(fù)合混合尖晶石的工藝制備過程及性能研究.pdf

1、高溫紅外輻射材料由于具有許多優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用，逐漸成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。受其服役環(huán)境的影響，要求材料在近紅外以及中遠(yuǎn)紅外波段都具有比較好的輻射性能，并且保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。因此，本文選擇性能穩(wěn)定的尖晶石類物質(zhì)進(jìn)行研究，主要從球形團(tuán)聚粉末的制備工藝過程和材料方面進(jìn)行研究。
　　對球形團(tuán)聚粉末的制備工藝過程進(jìn)行研究主要包括兩個(gè)方面，在料漿的配制過程中主要研究四個(gè)主要影響因素（即料漿的PH值、料漿中固體小顆粒的粒度分布、粘接劑含量

2、以及分散劑含量）三個(gè)不同的水平對粉末品質(zhì)的影響顯著程度，以Cr2O3、NiO為原材料，利用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了9組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)性研究；在噴霧干燥過程中主要研究四個(gè)主要影響因素（即料漿的砂磨時(shí)間、噴霧干燥的溫度、料漿的固含量以及料泵的送料速度）四個(gè)不同的水平對粉末品質(zhì)的影響顯著程度，也是以Cr2O3、NiO為原材料，利用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了16組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)性研究，其中還包括誤差列。通過對團(tuán)聚后粉末流動(dòng)性的測試以及對實(shí)驗(yàn)中各個(gè)單因素效應(yīng)曲

3、線、雙因素效應(yīng)曲線的趨勢分析，尋求最佳的球形團(tuán)聚粉末的制備工藝，為獲得性能優(yōu)異的紅外輻射涂層奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　在材料方面的研究主要分為兩個(gè)部分，第一部分主要是對制備具有正反尖晶石結(jié)構(gòu)的混合尖晶石進(jìn)行研究，探究具有反尖晶石結(jié)構(gòu)的NiMn2O4尖晶石能否直接合成及其紅外輻射性能，探究 CoMn2O4尖晶石能否直接合成及其紅外輻射性能，探究Ni與Co能否發(fā)生類質(zhì)同象取代，提高材料的輻射性能，探究Co3O4、MnO2不同的添加量對形成的

4、混合尖晶石紅外輻射性能的影響，為最終稀土氧化物的復(fù)合提供紅外輻射性能優(yōu)異且穩(wěn)定的載體；第二部分主要是研究不同稀土氧化物CeO2、Pr6O11以及Tb4O7對具有正尖晶石結(jié)構(gòu)的NiCr2O4尖晶石和具有反尖晶石結(jié)構(gòu)的NiMn2O4尖晶石所組成的混合尖晶石進(jìn)行的“摻雜效應(yīng)”。
　　通過馬爾文粒度儀測試料漿中固體小顆粒的分布情況來確定合適的砂磨時(shí)間，利用掃描電子顯微鏡（SEM）來觀察球形團(tuán)聚粉末以及涂層的微觀形貌，采用霍爾流速計(jì)來測試團(tuán)

5、聚燒結(jié)后粉末的流動(dòng)性，通過 TG-DSC來確定粉末的燒結(jié)溫度并用XRD分析燒結(jié)后粉末的成分。經(jīng)過測試分析，由NiCr2O4尖晶石和NiMn2O4尖晶石所組成的混合尖晶石不僅紅外輻射性能優(yōu)異（在600-1000℃僅混合尖晶石本身其輻射率最高就可以達(dá)到0.884）且結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，是稀土氧化物摻雜的最好載體。
　　用能夠促進(jìn)尖晶石燒結(jié)的稀土氧化物CeO2以及具有天然陰離子“缺位”的稀土氧化物Pr6O11、Tb4O7對由NiCr2O4尖晶