无机盐晶须是一种细微短纤维材料,其晶体结构十分完整,强度和模量接近晶体材料的理论值,使其用作塑料、金属和陶瓷的改型与增强材料时,显示出极佳的物理、化学性质和优异的机械性能,从而得到了国内外材料界的广泛重视。MgO晶须具有熔点高、强度大和弹性模量高等性能优点,制备工艺和设备简单,且成本低,很适合作为多种复合材料的强化材料,因此,研究氧化镁晶须的生长条件和生长机理有着十分重要的意义。本文系统地总结了MgO晶须的研究进展,探索了高温熔盐法制备氧化镁晶须的工艺条件,对所得晶须进行了物理化学表征,通过仪器分析,研究了氧化镁晶须的生长机理。研究内容主要包括以下几方面:1.以水氯镁石为原料、氯化钾为助熔剂,采用高温熔剂法制备出氧化镁晶须。其长为50μm～10mm、直径1～500μm,合成制备的产物经XRD分析、SEM扫描电镜观察和能谱分析确认为氧化镁晶须。2.通过正交试验,利用极差、方差分析法对生长氧化镁晶须的反应条件进行了优化,找出了生长氧化镁晶须的最佳工艺条件:脱水温度350℃、脱水时间1 h;灼烧温度900℃、灼烧时间6 h;升温速率3℃/min。因素影响顺序:灼烧温度>脱水时间>灼烧时间>脱水温度>升温速率。结果表明:在高温熔剂法制备氧化镁晶须的过程中,灼烧温度和脱水时间为主要因素,在最佳工艺条件下制得晶须的形貌较好,产率可达76.6%。3.通过对水氯镁石热解的理论分析、以及对灼烧各阶段产物的化学分析,确定生成晶须的中间产物为无水氯化镁。探讨了MgCl2、HCl和H2O浓度的变化对晶须形貌的影响。提出了MgO晶须生长的机制:即MgO分子在容器壁上非均相成核,晶须生长的初期是以VLS机制进行,在合成的后期,VLS机制变成VS机制。4.以无水氯化镁为原料,以氯化钾为助熔剂生成了氧化镁晶须。通过熔体的蒸气压,液滴的表面张力和接触角的变化解释了单根、单束及特殊形貌的氧化镁晶须生长过程。