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《武汉理工大学》 2016年
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二氧化硅基玻璃的Sol-Gel法制备研究

夏素旗  
【摘要】:目前平板显示技术发展十分迅速,过去的大尺寸显示器正处于向薄型轻量化以及更耐冲击、能实现柔性等特性转变的过程,而柔性玻璃以其薄型轻量化、能实现柔性的优点引起了广大研究者的关注。正是基于柔性玻璃的制备的启发,本论文尝试用溶胶凝胶法制备掺杂碳纳米管和纳米SiO_2的二氧化硅玻璃,并对玻璃进行探索、表征和测试。溶胶凝胶法是一种较重要的湿化学反应技术,是从液体反应物中用来合成无机材料和有机-无机混合材料。溶胶凝胶法具有实验反应的温度低,均匀掺杂容易实现,反应过程温和,操作简单等优点。但是用溶胶凝胶制备块状玻璃的困难在于凝胶在干燥和热处理过程中容易发生开裂,造成开裂的主要原因是由于溶剂的蒸发而有较大的体积收缩所引起的应力。本论文采用溶胶凝胶法分别制备了二氧化硅玻璃以及掺杂有碳纳米管、纳米SiO_2的快状二氧化硅玻璃,利用多种测试表征方法对该玻璃的微结构进行分析,尝试寻找这类玻璃在合成工艺、力学性能等诸因素的最佳结合点,为将来进一步探索溶胶凝胶法制备柔性玻璃的可能性奠定了基础。主要的研究工作如下:(1)由于在干燥过程湿凝胶会发生大量体积收缩,研究了避免开裂的问题。干燥方案为:取5 ml溶胶放置60℃干燥箱中密封干燥30 d,最后得到块状不开裂的干凝胶样品。(2)对二氧化硅干凝胶分别进行热重-差示扫描量热、激光拉曼光谱以及傅里叶红外光谱分析研究了其组成结构随着热处理温度的变化。从室温到400℃的升温阶段,质量的损失幅度在35%左右,采用缓慢升温防止凝胶开裂。继续升高温度到600℃,600℃保温5 h,硅氧四面体网络大量形成,玻璃充分致密化,最后制备出的直径约为15 mm,厚度为3 mm的小圆片样品。(3)通过溶胶凝胶法制备了掺杂碳纳米管和纳米SiO_2的二氧化硅玻璃,采用超声波震荡仪和机械震荡法使纳米颗粒分散在玻璃中,着重研究了掺杂量对玻璃的密度和硬度的影响。实验结果表明:随着掺杂含量的增加,玻璃的密度和硬度都随着增加。碳纳米管和纳米SiO_2作为增强增韧相,增强了玻璃的强度。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN873;TQ171.731

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘冬梅;;复合玻璃材料的制备方法及研究进展[J];科技展望;2015年32期
2 陈瑞峰;;柔性超薄玻璃[J];化学工业;2014年07期
3 刘剑洪;吴双泉;何传新;卓海涛;朱才镇;李翠华;张黔玲;;碳纳米管和碳微米管的结构、性质及其应用[J];深圳大学学报(理工版);2013年01期
4 季慧;;拉曼光谱法分析石英玻璃的压密特性[J];建筑材料学报;2012年05期
5 杨明婷;刘连利;孙彤;徐姝颖;孙志佳;吕红艳;;溶胶-凝胶法制备硅凝胶块及其防开裂研究[J];渤海大学学报(自然科学版);2012年03期
6 姚寒春;王青宇;孙敏;张振中;;碳纳米管荧光特性的研究进展[J];化学世界;2012年03期
7 高维丽;汤卉;谷丰;金立国;;盐酸和甲酰胺对sol-gel法制备SiO_2凝胶性能的影响[J];化学工程师;2011年09期
8 李玉;于文志;韩兆让;刘春丽;余娜;崔琳琳;;PMMA/TiO_2-SiO_2高分子杂化材料的制备与表征[J];高分子材料科学与工程;2008年11期
9 向卫东;梁晓娟;杨昕宇;;Na_2O-B_2O_3-SiO_2系统凝胶干燥机理分析[J];稀有金属材料与工程;2008年S2期
10 胡慧君;王蜀霞;杨云青;牛君杰;饶早英;;碳纳米管光学各向异性的解释[J];材料导报;2007年S3期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 亚斌;周秉文;黄炳坤;贾非;丁旭;任志原;张兴国;;碳纳米管聚合物复合材料弹性模量预测模型研究进展[J];功能材料;2015年11期
2 王芳;廖婵娟;罗琳;易建龙;李凯;刘富安;;二氧化钛/多壁碳纳米管的制备及其对乐果光催化降解的影响[J];农药学学报;2015年03期
3 杨蕊;程博闻;康卫民;李甫;费鹏飞;;碳纳米管的功能化及其在复合材料中的应用[J];材料导报;2015年07期
4 王琪;王蓓蓓;马美湖;蔡朝霞;;荧光纳米材料应用于蛋白质分析的研究进展[J];食品科学;2015年05期
5 赵雪;邱平达;姜海静;金振兴;蔡克迪;;超级电容器电极材料研究最新进展[J];电子元件与材料;2015年01期
6 卢少微;冯春林;聂鹏;王晓强;熊需海;吕伟;;喷射吸滤成型法制备碳纳米纸及其应变/温度传感特性[J];航空学报;2015年09期
7 孔文晓;刘渝;张凯;刘玉飞;;纳米微粒改性聚甲基丙烯酸甲酯的研究进展[J];上海塑料;2014年02期
8 唐本辉;朱延安;曹树潮;;以硅溶胶为主要成膜物的水性木器透明底漆的研究[J];中国涂料;2014年06期
9 任祥忠;刘涛;张培新;孙灵娜;刘剑洪;张黔玲;;锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2研究进展[J];深圳大学学报(理工版);2014年03期
10 周笑薇;;漫谈碳纳米管和碳微米管[J];内江科技;2014年03期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韦乐平;;电信技术发展的趋势和挑战[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2010年05期
2 张香兰;寇志胜;王向龙;张燕;阳金;;四氯化硅为原料制备二氧化硅粉体的研究[J];有机硅材料;2009年02期
3 铁生年;李星;李昀珺;;太阳能硅材料的发展现状[J];青海大学学报(自然科学版);2009年01期
4 刘润平;黄可龙;刘素琴;唐金春;;多壁碳纳米管在精氨酸溶液中分散性的pH敏感性[J];化学学报;2009年01期
5 张立永;吴兴坤;杨军勇;曹松峰;;全合成法光纤预制棒制造研究[J];光子学报;2008年12期
6 张跃辉;;富通集团携手住友电工打造光纤及预制棒产业基地[J];通信世界;2008年40期
7 乔洁;唐胜男;董川;;多壁碳纳米管的功能化及光谱、电化学性质研究[J];山西大学学报(自然科学版);2008年02期
8 吴义平;陈金龙;侯源源;;碳纳米管-苯胺电荷转移配合物与强极性溶剂作用的荧光研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2007年02期
9 王进贤;董相廷;刘桂霞;洪广言;;溶胶-凝胶法制备纳米块状玻璃的防开裂研究进展[J];材料导报;2007年05期
10 李涛;李鑫;耿玉慧;刘腾宇;许启发;;界面-凝胶法制备渐变型塑料光纤预制棒配方的研究[J];塑料工业;2006年S1期
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1 方海红;胡炳元;王麟生;卢荣丽;杨翠;;自蔓延溶胶凝胶法制备纳米氧化镁[J];华东师范大学学报(自然科学版);2007年02期
2 秦晨;;光纤制备中的溶胶凝胶法[J];光纤与电缆及其应用技术;1989年01期
3 符崖,黄岳山,范杰,支晓兴;表面活性剂对溶胶凝胶法制备TiO_2纳米晶的影响[J];医疗卫生装备;2005年08期
4 王金梅;李达;邓赞红;朱雪斌;董伟伟;方晓东;;溶胶凝胶法制备铜铁矿结构p型透明导电氧化物薄膜[J];化学进展;2009年01期
5 刘星生;;溶胶凝胶法制备光伏玻璃增透膜研究进展[J];玻璃;2016年01期
6 罗英;刘天源;祝闻;;溶胶凝胶法制备超细二氧化硅粉体[J];南昌高专学报;2011年04期
7 王大巍,任海霞,果世驹,殷声;溶胶凝胶法制备含银Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃[J];北京科技大学学报;2003年03期
8 翁文剑;杜丕一;徐利华;高加化;;溶胶凝胶法对相玻璃转变行为的影响[J];陕西科技大学学报;1992年03期
9 周万城,付恒志;溶胶凝胶法制备玻璃纤维[J];硅酸盐通报;1990年04期
10 王首都;王伟;祝捷;胡月;;溶胶凝胶法铁基载氧体的制备与反应性能研究[J];安徽农业科学;2012年34期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭航旭;李飒;秦芝;;溶胶凝胶法制备碳化铀小球[A];第三届全囯核化学与放射化学青年学术研讨会论文摘要集[C];2015年
2 胡煜艳;钱清华;周雪锋;陆小华;;溶胶凝胶法制备六钛酸钾薄膜的光电化学性质研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2006年
3 伊廷锋;霍慧彬;高昆;胡信国;;溶胶凝胶法不同合成参数对LiMn_2O_4结构和性能的影响(英文)[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
4 王琳;韩琪胜;花榕;张志宾;刘云海;;溶胶凝胶法合成羟基磷灰石对水溶液中U(Ⅵ)的吸附研究[A];第十三届全国核化学与放射化学学术研讨会论文摘要集[C];2014年
5 曹莹;张亮;曾繁明;万玉春;刘景和;;溶胶凝胶法制备β-BBO粉体及性能表征[A];全国第三届溶胶—凝胶科学技术学术会议论文摘要集[C];2004年
6 董琰峰;杨修春;周石山;黄敏;侯军伟;;无机溶胶凝胶法制备B型和M型VO_2粉体[A];2010全国玻璃技术交流研讨会论文集[C];2010年
7 王瑾;姜晓萍;杨晖;;微波烧结溶胶凝胶法制备β"-Al_2O_3电解质[A];第十五届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2008年
8 马元良;季惠明;李海琴;郑学荣;;溶胶凝胶法制备SiO_2基玻璃发光材料的研究[A];第十八届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2014年
9 罗卓;王玉堂;;溶胶凝胶法制备KInO_2材料及光催化性能研究[A];中部四省化学化工学会2016年学术年会摘要集[C];2016年
10 龚江宏;费朝阳;;溶胶凝胶法制备钼酸镧粉体工艺研究[A];第十六届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 徐少亚;执着耕耘 创新超越[N];中国化工报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 Shahid Khan;氧化物基光谱型太阳能选择吸收薄膜的溶胶凝胶法制备、结构与性能研究[D];浙江大学;2018年
2 张志毅;溶胶凝胶法调控制备多孔新能源材料及其性能研究[D];浙江大学;2016年
3 宫璐;溶胶凝胶法合成纳米C12A7-O~-材料及其抗菌性能研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 胡伟达;溶胶凝胶法制备陶瓷结合剂金刚石砂轮的研究[D];湖南大学;2013年
5 林秾;新型锌离子缓释型羟基磷灰石涂层的骨整合实验研究[D];浙江大学;2012年
6 Mya Theingi;[D];昆明理工大学;2013年
7 胡成西;氧化硅基陶瓷的湿化学制备与微波介电性能研究[D];陕西师范大学;2014年
8 孙立辉;LaFeO_3基氧化物对还原性气体的气敏性与机制研究[D];山东大学;2013年
9 高立东;特殊形貌纳米二氧化钛和钛酸钙的制备表征与性能研究[D];北京化工大学;2006年
10 李忠;聚合物/无机物/生物质杂化复合材料及其陶瓷材料的研究[D];合肥工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 夏素旗;二氧化硅基玻璃的Sol-Gel法制备研究[D];武汉理工大学;2016年
2 钱兵;镁离子电池正极材料MgMn_2O_4的合成以及电化学性能研究[D];安徽工业大学;2018年
3 钱余力;碳源对激光复合溶胶凝胶法制备TiC增强涂层的影响[D];浙江工业大学;2017年
4 杨青;溶胶凝胶法制备Ce-Zr基复合金属氧化物催化降解VOCs[D];天津科技大学;2017年
5 冯志杰;PVA溶胶凝胶法制备钙钛矿氧化物[D];华中科技大学;2016年
6 汪敏;溶胶凝胶法制备Lu_2SiO_5:Ce粉体及荧光性能的研究[D];东北大学;2010年
7 程艳玲;溶胶凝胶法制备羟基磷灰石粉体的新工艺[D];兰州理工大学;2007年
8 刘朝霞;单相多铁材料BiFeO_3的溶胶凝胶法制备与表征[D];河南大学;2007年
9 胡莹海;粉煤灰新型气相—溶胶凝胶法制备纳米白炭黑的研究[D];江苏大学;2006年
10 刘帆;溶胶凝胶法制备LiFePO_4正极材料及掺杂改性研究[D];江西理工大学;2017年
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