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《哈尔滨工业大学》 2007年
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稀土改性钛酸钡导电粉及抗静电导电涂料的制备

王威力  
【摘要】: 采用溶胶-凝胶法制备了纯BaTiO3粉体,并以La、Pr、Nd、Sm、Gd和Er等稀土元素通过液相掺杂、气相掺杂和液-气掺杂3种不同的方式对其进行改性,以提高BaTiO3粉体的导电性。实验结果表明:各种稀土元素均可降低BaTiO3粉体的电阻率,效果最好的是Sm,其余依次是Pr、La、Er、Nd和Gd。不同掺杂方式中液-气掺杂的效果最好,通过稀土液相、气相和液-气掺杂,BaTiO3粉体的电阻率由4.3×109Ω·m分别降至4.32×105Ω·m,4.34×104Ω·m和35.7Ω·m。XRD、SEM、FTIR分析表明,液相掺杂时进入的稀土元素主要集中在晶界处,而气相掺杂后,稀土元素主要进入晶格内部,并取代了Ti4+在晶格中的位置。半径较小的稀土元素比Ti4+更容易迁移而偏离钛氧八面体的中心位置,由此导致稀土掺杂后BaTiO3粉体的电阻率显著降低。 以所制备的BaTiO3导电粉替代传统的导电填料研制了具有抗静电性能的新型导电涂料。确定了导电涂料的配方及工艺,并研究了稀释剂、固化剂、分散剂对涂料电阻率及应用性能的影响。确定的导电涂料的配方为:环氧树脂10g,固化剂13%,BaTiO3导电粉5%,分散剂4%,稀释剂4ml/g。在配方中,BaTiO3导电粉的用量明显低于传统导电粉,成本降低,利于应用。经FTIR和SEM分析表明,BaTiO3粉体在涂料中与分散剂有效作用,完全分散于涂料体系当中,涂层的表面均匀致密。所制得导电涂料的电阻率1.8×1010Ω,粘度255s,固体含量94%,硬度0.419,附着力3,柔韧性2,干燥时间6h,可应用于抗静电领域。
【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】:2007
【分类号】:TB383.3

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【引证文献】
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