纳米复合材料的制备及其红外吸收性能研究

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多波段、多功能纳米复合材料作为现代隐身技术的基础,已引起国际材料科学界的广泛关注。本论文采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/SiO2、SiO2/SnO2、Al2O3/SnO2粉体材料。考察了制备过程中一些工艺条件对最终产物结构与性能的影响,对实验过程中发生的现象进行了分析和讨论。实验结果表明,用溶胶-凝胶法在制备超细(含纳米)氧化物复合粒子的过程中,反应体系中两种组分含量的比例(复合度)、酸度对产物粒子晶型和晶粒尺寸有不同程度的影响,影响程度随所制备的产物而有所差异。通过研究发现,在TiO2/SiO2、SiO2/SnO2、Al2O3/SnO2纳米复合材料中,材料的复合度对其所含组分的晶型转变行为有影响,并且有抑制晶型转变、提高结晶温度的规律。   分析测试发现,纳米TiO2/SiO2、SiO2/SnO2、Al2O3/SnO2复合粉末在中红外光区具有较宽较强的吸收,吸收能力对材料的复合度、粒度、晶型等参数具有一定的依赖性。对于TiO2/SiO2复合材料,复合度对材料的红外吸收性能影响很大,在一定复合比例范围内,随SiO2成分的增加,复合材料在400-1700cm-1的红外吸收显著增强,当样品粒径减小时,红外吸收峰有宽化的趋势,且有一定程度的蓝移。基于纳米粒子的形态和所表现的特异性能,我们对纳米以及超细颗粒与红外光相互作用的机理进行了初步探讨,分析讨论了纳米粉体材料对红外电磁波的三种吸收机制。
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