微波干燥熱解制備納米ZrO2粉體及其性能研究.pdf

1、微波加熱技術(shù)作為一種節(jié)能環(huán)保的加熱技術(shù)，受到國(guó)內(nèi)外研究者的密切關(guān)注，因其獨(dú)特的整體加熱特性，選擇性加熱的特點(diǎn)，快速高效的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于材料的干燥、制備和燒結(jié)。氧化鋯的物理化學(xué)性質(zhì)優(yōu)異，擁有耐高溫、導(dǎo)熱系數(shù)小、耐磨性好、抗熱震性好等優(yōu)點(diǎn)，是一種重要的結(jié)構(gòu)和功能陶瓷。但傳統(tǒng)的納米氧化鋯粉體的制備不僅能耗高，且過(guò)程中易團(tuán)聚，無(wú)法得到高性能的納米粉體。因此，氧化鋯粉體的制備工藝迫切需要改進(jìn)。
　　本文以工業(yè)生產(chǎn)的含水量80％的含Y納米

2、氧化鋯前驅(qū)體為原料，利用微波加熱的方法對(duì)該原料進(jìn)行干燥和熱解，并與傳統(tǒng)干燥和熱解工藝做對(duì)比，通過(guò)粒度分析、XRD、SEM等手段對(duì)樣品性能進(jìn)行表征，最終確定了原料最佳的微波干燥和熱解工藝。解決了該原料在傳統(tǒng)加熱工藝下熱解制備納米氧化鋯過(guò)程中制備周期長(zhǎng)，分散性不好，易團(tuán)聚的問(wèn)題。本文主要研究結(jié)果如下：
　　分別對(duì)原料進(jìn)行直接干燥、無(wú)水乙醇處理后干燥和微波干燥，將所得樣品粒度分布和微觀形貌進(jìn)行對(duì)比分析得出，微波干燥后原料的分散性最好，顆

3、粒粒徑基本都在100nm左右，且干燥時(shí)間只有30min，較其他兩種工藝干燥時(shí)間縮短了近百倍，大大節(jié)省了干燥時(shí)間，提高了效率。
　　對(duì)干燥后的原料分別用傳統(tǒng)電阻爐和微波材料學(xué)工作站在不同溫度下熱解，分別確定兩種方法最佳的熱解工藝，傳統(tǒng)電阻爐在450℃熱解30min比其他溫度下熱解得到的粉體粒徑較小，且分散性較好，粉體粒徑在200nm左右。微波加熱500℃熱解1min所得樣品較其他溫度下顆粒尺寸小，約為50nm，且顆粒分布均勻。對(duì)兩種