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《哈尔滨工业大学》 2010年
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Al~(3+)掺杂抗静电改性ZnO颜料制备及其质子辐照效应

吕金鹏  
【摘要】: ZnO白漆是一种广泛应用于各类航天器的低吸收-发射比热控涂层,具有良好的光学性能和工艺性能。航天器在轨运行期间,由于空间环境的作用会发生充放电现象,影响航天器的安全运行和使用寿命。在保障涂层光学性能的前提下,对ZnO颜料进行掺杂改性合成低电阻率的颜料,进而制备抗静电热控涂层,具有十分重要的工程应用背景和理论研究价值。 本文综合采用溶胶法和固相法,以异丙醇铝为掺杂剂,氨水作催化剂,对ZnO粉末成功进行了Al3+掺杂改性,合成了低电阻率、低太阳吸收比的导电颜料。并系统研究了ZnO颜料的改性工艺及其质子辐照损伤机理。 研究结果表明,Al3+掺杂ZnO颜料抗静电改性最佳工艺参数为:铝掺杂比例为3%、大气下900℃焙烧3h、Ar2气氛下800℃退火90min。经上述改性工艺处理后的颜料ZnO颜料电阻率从108?.cm下降到105?.cm,下降了3个数量级,同时改性处理后的ZnO颜料太阳吸收比从0.149升高为0.188,约退化了0.039,满足抗静电白漆对颜料光学性能的基本要求。 质子辐照前后,改性颜料太阳吸收比的变化大于纯ZnO颜料。改性ZnO颜料光学性能退化主要发生在可见光区,其吸收峰位置基本与纯ZnO颜料相同。 光致发光光谱(PL)分析表明,质子辐照前后改性颜料中的点缺陷种类与未改性ZnO颜料相同。包括:锌填隙(Zni)、氧填隙(Oi)、锌空位(VZn)、氧空位(VO)等,改性ZnO颜料中缺陷浓度明显提高。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ620

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