MgO--PSZ纳米粉体的制备

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氧化锆因其优异的性能而成为耐火材料、高温结构材料和电子材料的重要原料。用它制成的定氧传感器广泛应用于钢铁行业,对于控制冶炼过程、提高钢的质量具有重大意义。本研究采用化学共沉淀法制备了稳定剂Mg0含量为8mo1%的ZrO2(MgO)纳米粉体,对其工艺过程进行了系统的研究,探讨了过滤方式、Zr4+浓度、干燥方式、沉淀剂种类、分散剂、溶剂和沉淀剂种类等因素的影响。得到以下结论:(1)过滤方法对粉体的物相和晶粒大小几乎没有影响,但离心过滤法制备的粉体颗粒更细,粉体分散性能更好。(2)采用低温烘箱干燥可制得粒度细、分散性好的粉体。(3)随着Zr4+离子浓度的增大,粉体粗化。当ZrOCl2溶液浓度为0.5mol/L时,能够制得纳米粉体。(4)加入适量的聚乙二醇可以有效地减少团聚,其作用相对乙醇洗涤效果更明显。(5)用乙醇和正丁醇混合液(体积比1:1)做溶剂和洗涤剂时制备的粉体颗粒较小,分散性能较好,团聚较少。(6)去离子水为溶剂时,氨水中添加0.5mol/L碳酸氢铵或碳酸铵能够制得分散性较好的粉体;乙醇和正丁醇混合液(体积比1:1)为溶剂时,采用最佳的沉淀剂组成,所制得的粉体晶粒尺寸、颗粒大小有所减小,且粉体的分散性能较好。(7)氨水和0.5mol/L的碳酸氨或者碳酸氢铵为沉淀剂时制得的粉体具有较好的烧结性能。尤其添加0.5mol/L碳酸氢铵时制备的粉体其烧结密度最大,气孔最少。
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