高温陶瓷制备：由金属到陶瓷.pptVIP

水中火花放电实验装置 反应现象 A 反应初期 B 反应结束后 XRD patterns of the prepared powder（80℃х10h） 制得粉体的XRD图  TG-DTA curve of Al2O3 powder升温速度：5℃/min 277℃吸热峰：Al(OH)3分解生成了χ-Al2O3和AlOOH 658℃吸热峰：铝的熔化 220℃以下：吸附水的蒸发过程 220℃—285℃：Al(OH)3向γ-Al2O3的转变及部分Al(OH)3转变为AlOOH 285℃—800℃：AlOOH向γ-Al2O3的转化及Al的熔化、氧化和Al2O3的晶型转变 在1180℃附近开始生成α-Al2O3 XRD patterns of powders calcined at different temperature a) 1300℃×3h，b) 1200℃×3h，c) 700℃×1h，d) 600℃×1h 1，在1200℃×3h以前除γ-Al2O3以外，还含有一定量没有反应完全的金属铝，此时得到得是高纯的Al/Al2O复合物 2，在1200℃×3h煅烧后，样品中除少量铝残留外，其余已完全转化为α- Al2O3。 3，在1300℃×3h煅烧后全部被氧化成α-Al2O3， SEM of sample calcined at 1300℃ for 3 hours (a) (b) (c) (d) 1300℃×3h下处理后试样的显微结构（高纯精铝为原料） Comparison of raw material impurities and products of impurities (ICP-OES) 分析组分(μg/g) Cu Fe Si Ti Zn 主元素 原料铝丝 44 20 22 1 2 999910 产物样品 22 20 23 1 2 999932 Comparison of The actual purity of the product purity and theoretical 分析组分(μg/g) Cu Fe2O3 SiO2 TiO2 ZnO Al2O3 氧化铝产物 27.5 28.57 47.14 1.67 2.49 999893 理论含量 29 15.13 24.96 0.88 1.32 999929 结论 1 火花放电法制备的粉体含有不同型态的Al(OH)3，还含有部分残留铝，被包裹在氢氧化铝中，经700℃×1h煅烧得到的氧化铝纯度为99.9898%，最终样品没有达到理论纯度，与实验过程和方法有关，说明火花放电法制备高纯氧化铝还有很大的提纯空间。 结论 2 制备的粉体在1300℃×3h煅烧后可完全转变为a-Al2O3，生成的a- Al2O3颗粒形貌为规则的球形和少量柱状体，粒径为微米级，颗粒表面光滑洁净，颗粒间结合疏松，具有较好的分散性能。 谢谢！Thank You！ 高温陶瓷制备：由金属到陶瓷教材 谢谢 高温陶瓷制备：由金属到陶瓷 西安建筑科技大学 蒋明学 朱永章 传统思维 金属 不稳定 陶瓷 自然界最稳定 人工制造 自然变化 回答： 可以，而且有很多实例 逆向思维？ 陶瓷 金属 几个典型实例 金属硅 氮化硅 碳化硅 金属硅和钼 硅化钼 金属硅和钨 硅化钨 单质硼 氮化硼 碳化硼 金属钛 氮化钛 碳化钛 碳氮化钛 高温陶瓷的新需求 高纯度高温陶瓷材料； 特定颗粒形貌； 特定尺寸； 特殊组成（如金属-陶瓷） 1，高纯陶瓷为什么从金属来？ 电解 区域熔化 结晶偏析 气化 金属易于提纯： 怎么从金属来？ 氧化 氮化 硅化 硼化 碳化 其它化合与分解 从金属来有什么效果？ 工艺简单 质量稳定 成本合理 环境友好 2，特殊陶瓷形貌 球状 晶须 纤维 薄膜 特殊形状如何得到？ 特形前置：金属的柔韧性易于加工 金属的化合分解可以在低温可控生长 金属的蒸气化合 特形陶瓷由金属制备的优点： 形状可以控制 纯度可以掌握 大小可以设计 工艺简单 3，特殊陶瓷颗粒尺寸 微粉 纳米 如何由金属得到？ 金属蒸气化合 金属液滴雾化化合 金属卤化化合 金属粉末化合 4，特殊组成：金属-陶瓷 Al-Al2O3 Cr-Cr2O3 Ti-TiN Si-Si3N4 Mo/W-Al2O3 Mo-MgO Fe-Si3N4 如何从金属制陶瓷-金属 热爆合成：剧烈反应是不完全反应 化合合成：控制部分合成 混合物选择性反应：Fe-Si3N4 自蔓延燃烧合成 由金属制备陶瓷-金属的