溶膠-凝膠法制備鈦酸鉛系陶瓷纖維.pdf

1、電子陶瓷是一類非常重要的無機功能材料，因其具有優(yōu)異的鐵電、介電等性能，近年來已引起人們的普遍重視。而隨著先進復合材料的開發(fā)及在高新技術領域的應用，功能陶瓷纖維的應用日益突出。功能陶瓷纖維具有有機纖維所無法比擬的耐高溫及抗氧化功能以及獨特的電學、光學性能。這類纖維一般由氧化物原料直接熔融紡絲制成，而一些特種陶瓷材料因熔融困難卻無法制成纖維。溶膠一凝膠(Sol-Gel)工藝用于制備功能陶瓷纖維彌補了熔融法的這一不足。 溶膠-凝膠工藝

2、制備纖維的主要特點有：(1)可在較低溫度下得到功能陶瓷纖維；(2)可以制得均勻性好，純度高的纖維；(3)可以獲得熔融法難以制得的一些陶瓷纖維。溶膠．凝膠工藝的這些優(yōu)點決定了其廣闊的應用前景。本文選擇了溶膠．凝膠工藝來制備鈦酸鉛系陶瓷纖維。 本文的主要研究內容包括： 1．穩(wěn)定溶膠的制備為了制備出性能優(yōu)良的鈦酸鉛系陶瓷纖維，合成透明穩(wěn)定的溶膠是非常重要的一步。本文在參閱大量文獻的基礎上，分別考察了不同溶劑、催化劑、加水量、鉛

3、過量程度、螯合劑以及溶膠的濃度不同時對溶膠的穩(wěn)定性、微觀結構及纖維表面形貌的影響。通過FT-IR、TGA-DTA、XRD、SEM等表征手段，我們找到了合成穩(wěn)定溶膠及具有優(yōu)良表面形貌的最佳條件。 2．鈦酸鉛系陶瓷纖維的制備與表征鈣鈦礦型鈦酸鉛是一種優(yōu)異的鐵電材料。根據(jù)選擇出的最佳制備工藝，我們制得了鈦酸鉛凝膠纖維，并通過FT-IR、TGA-DTA、XRD、SEM等表征手段，考察了退火溫度、退火時間、升溫速率等條件對纖維微觀結構和表

4、面形貌的影響，確定了凝膠纖維的熱處理工藝，從而制得了表面光滑、致密的鈦酸鉛陶瓷纖維。 3．堿土摻雜鈦酸鉛系陶瓷纖維的制備與表征采用溶膠-凝膠法制備出系列堿土金屬(Ca、Sr、Mg)摻雜的鈦酸鉛陶瓷纖維，借助XRD、SEM等手段討論了：(1)堿土金屬摻雜對鈦酸鉛纖維的微觀結構、晶胞參數(shù)、晶粒尺寸及表面形貌的影響；(2)不同堿土金屬摻雜量對鈦酸鉛纖維的影響；(3)相同摻雜量時不同退火溫度、退火時間、升溫速率對鈦酸鉛纖維的微觀結構及表