稀土氧化物復(fù)合混合尖晶石的工藝制備過程及性能研究.pdf

1、高溫紅外輻射材料由于具有許多優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用，逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。受其服役環(huán)境的影響，要求材料在近紅外以及中遠(yuǎn)紅外波段都具有比較好的輻射性能，并且保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。因此，本文選擇性能穩(wěn)定的尖晶石類物質(zhì)進(jìn)行研究，主要從球形團(tuán)聚粉末的制備工藝過程和材料方面進(jìn)行研究。
　　對(duì)球形團(tuán)聚粉末的制備工藝過程進(jìn)行研究主要包括兩個(gè)方面，在料漿的配制過程中主要研究四個(gè)主要影響因素（即料漿的PH值、料漿中固體小顆粒的粒度分布、粘接劑含量

2、以及分散劑含量）三個(gè)不同的水平對(duì)粉末品質(zhì)的影響顯著程度，以Cr2O3、NiO為原材料，利用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了9組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)性研究；在噴霧干燥過程中主要研究四個(gè)主要影響因素（即料漿的砂磨時(shí)間、噴霧干燥的溫度、料漿的固含量以及料泵的送料速度）四個(gè)不同的水平對(duì)粉末品質(zhì)的影響顯著程度，也是以Cr2O3、NiO為原材料，利用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了16組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)性研究，其中還包括誤差列。通過對(duì)團(tuán)聚后粉末流動(dòng)性的測(cè)試以及對(duì)實(shí)驗(yàn)中各個(gè)單因素效應(yīng)曲

3、線、雙因素效應(yīng)曲線的趨勢(shì)分析，尋求最佳的球形團(tuán)聚粉末的制備工藝，為獲得性能優(yōu)異的紅外輻射涂層奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　在材料方面的研究主要分為兩個(gè)部分，第一部分主要是對(duì)制備具有正反尖晶石結(jié)構(gòu)的混合尖晶石進(jìn)行研究，探究具有反尖晶石結(jié)構(gòu)的NiMn2O4尖晶石能否直接合成及其紅外輻射性能，探究 CoMn2O4尖晶石能否直接合成及其紅外輻射性能，探究Ni與Co能否發(fā)生類質(zhì)同象取代，提高材料的輻射性能，探究Co3O4、MnO2不同的添加量對(duì)形成的

4、混合尖晶石紅外輻射性能的影響，為最終稀土氧化物的復(fù)合提供紅外輻射性能優(yōu)異且穩(wěn)定的載體；第二部分主要是研究不同稀土氧化物CeO2、Pr6O11以及Tb4O7對(duì)具有正尖晶石結(jié)構(gòu)的NiCr2O4尖晶石和具有反尖晶石結(jié)構(gòu)的NiMn2O4尖晶石所組成的混合尖晶石進(jìn)行的“摻雜效應(yīng)”。
　　通過馬爾文粒度儀測(cè)試料漿中固體小顆粒的分布情況來確定合適的砂磨時(shí)間，利用掃描電子顯微鏡（SEM）來觀察球形團(tuán)聚粉末以及涂層的微觀形貌，采用霍爾流速計(jì)來測(cè)試團(tuán)

5、聚燒結(jié)后粉末的流動(dòng)性，通過 TG-DSC來確定粉末的燒結(jié)溫度并用XRD分析燒結(jié)后粉末的成分。經(jīng)過測(cè)試分析，由NiCr2O4尖晶石和NiMn2O4尖晶石所組成的混合尖晶石不僅紅外輻射性能優(yōu)異（在600-1000℃僅混合尖晶石本身其輻射率最高就可以達(dá)到0.884）且結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，是稀土氧化物摻雜的最好載體。
　　用能夠促進(jìn)尖晶石燒結(jié)的稀土氧化物CeO2以及具有天然陰離子“缺位”的稀土氧化物Pr6O11、Tb4O7對(duì)由NiCr2O4尖晶