特种陶瓷1第二章特种陶瓷粉体的物理.pptVIP

第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 2.1 概述 2.2 特种陶瓷粉体的基本物理性能 2.3 粉体的表面特性 2.4 液相法制备粉体 2.5 固相法制备粉末 2.6 溶胶－凝胶法制备粉体 2.7 水热法制备粉体 2.8 其他方法 例　沉淀法制备纳米ZnO粉体 沉淀法是制备纳米ZnO粉体常用的一种合成方法，具有成本低、设备简单、易放大工业化生产的优点。 采用这种方法，可以获得晶粒尺寸仅为10nm、分散性好的纳米ZnO粉体 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 S U S T 将Na2CO3溶液在剧烈搅拌下与Zn(NO3)2溶液反应获得前驱体－碱式碳酸锌沉淀 沉淀经水洗后，用无水乙醇洗涤脱水，滤饼在100OC烘干后再在250OC下煅烧得到纳米ZnO粉体。 沉淀法制备纳米ZnO粉体，最重要的一点是如何减少其团聚。 减少团聚的方法:控制反应溶液的初始浓度、沉淀反应的速度、添加分散剂、改进干燥方式等等。 洗涤工艺进行改进，也是一种有效的方法。 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 S U S T 碱式碳酸锌沉淀的等电点在pH=7.9处。当pH7.9时，ζ0，当pH7.9时，ζ0。 碱式碳酸锌沉淀在不同pH值水溶液中的分散性和表面电势的关系 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 ζ电位与沉淀的粒径即颗粒的团聚体粒径的关系 随ζ电位绝对值的减小，团聚体的直径逐步增大 当到达等电点时，ζ电位等于0，团聚体的粒径达到最大值(867nm)，沉淀的团聚情况最严重。 沉淀表面的ζ电位决定了粉体的分散情况。 团聚是一种范德华引力所产生的软团聚， 若不加以解决，在粉体的后续处理过程中有可能转变为硬团聚。 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 S U S T 碱式碳酸锌沉淀ζ电位与二次颗粒粒径关系 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 S U S T 　　在用沉淀法制备纳米ZnO粉体工艺过程中，沉淀条件为碱性的，而其等电点接近中性 采用蒸馏水洗涤，将使沉淀所处的溶液环境向等电点移动，将使沉淀颗粒的表面电位降低，团聚情况加剧。 　　解决的方法：用0.1mol／L的稀NH4OH水溶液对沉淀所得的碱性碳酸锌进行洗涤 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 S U S T 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 S U S T 不同合成温度下合成的Bi2WO6粉体的 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 a b c d 2.3 粉体的表面特性 1）粉体颗粒的表面能和表面状态 　　内部原子在周围原子的均等作用下处于能量平衡的状态 　　 　　表面原子则只是一侧受到原子的引力，另一侧则处于一种具有“过剩能量”的状态。该“过剩能量”就称为表面能。 　　粉体颗粒表面的“过程能量”就称为粉体颗粒的表面能。 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 S U S T 液膜架桥 粘结物质 固结（固化剂：烧结，晶析） 颗粒间有 夹杂物 范德华力 静电力 磁力 颗粒间 无夹杂物 机 制 颗粒状态 机 制 颗粒状态 2）粉体颗粒的吸附与凝聚 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 S U S T 2.4 液相法制备粉体 共同点：以均相的溶液为出发点，使溶质与溶剂分离，使溶质形成一定形状和大小的颗粒，得到所需粉体前驱体，热解后得到氧化物粉体。 　　沉淀法、溶剂蒸发法以及醇盐水解法。 1. 沉淀法 一种或多种可溶性阳离子的盐溶液，当加入沉淀剂（如OH－，CO32－，C2O42－，SO42－等阴离子）后，形成不溶性的氢氧化物或碳酸盐、草酸盐和硫酸盐类从溶液中析出， 将溶剂和溶液中原有的阴离子滤去，沉淀物经热分解即得到所需的氧化物粉体。 共沉淀法：溶液中含两种或两种以上阳离子同时被沉淀出来时 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 1) 沉淀的形成 沉淀类型有： 粗晶型沉淀（MgNH4PO4·6H2O） 细晶型沉淀（如BaSO4） 无定形沉淀（Fe2O3·xH2O）无定形沉淀颗粒小。 凝乳状沉淀（如AgCl） ，凝乳状沉淀介于两者之间 （1） 晶核的形成 晶核化作用:过饱和状态下的溶质分子或离子，彼此碰撞和相互作用下，聚集成为聚合体或分子群，达到临界大小时就成为晶核 晶型沉淀颗粒大 第二章 特种陶瓷粉体的物理性能及其制备 晶核含有不多于4～8个构晶离子或2～4个离子对。 　　硫酸钡的晶核，可能是经过下列过程形