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超声波-溶胶-凝胶法制备超细二氧化锡粉体的研究

王建  
【摘要】: 本文在分析大量国内外文献的基础上,对纳米材料的性能与应用及其制备方法进行了综述。介绍了超细SnO_2作为新型功能材料,由于兼备了超细粒子和二氧化锡的表面结构与物理性能,在功能陶瓷、信息材料以及光敏材料等方面得到了越来越广泛的应用。同时介绍了超声技术在纳米材料合成中不可替代的作用。在此基础上,确定了采用超声波-溶胶-凝胶法制备SnO_2超细粉体的技术工艺。 在实验过程中,初步探讨了超声波的作用机理,指出了存在的问题与改进措施,研究了超声波的作用、作用强度和作用时间对产品质量的影响。结果表明:超声波在制备超细SnO_2粉体中,具有促进形核,减少大颗粒的存在等优点。 将超声波作用与溶胶-凝胶法相结合,制定了超细SnO_2粉体的工艺路线。一定浓度的SnCl_4溶液在超声波作用下与NH_3·H_2O进行反应。控制一定的pH值,反应温度和时间,形成稳定的溶胶体系。将溶胶进行凝聚、洗涤、脱水、干燥、灼烧,获得SnO_2粉体。讨论了液相合成化学法合成单分散粉体的动力学特征,指出了湿化学法中普遍存在的团聚问题,并提出了改进方案。通过考查超细粉体制备过程中反应物浓度、pH值、反应时间与温度、影响溶胶稳定性的因素、洗涤方式、干燥温度、烧结温度与时间对产品性能影响的大量实验,给出了本实验的最佳参数。 最后通过对产品有关性能进行表征,我们得出:超声波-溶胶-凝胶法是一种工艺简单、成本低廉、产品性能较好、很有前途,值得推广的新工艺。


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