硅铝杂化结合剂的制备及初步应用研究

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1、分类号中原工学院硕士学位论文论文题目：硅铝杂化结合剂的制备及初步应用研究研究生姓名：王书贵研究方向：高分子材料改性及应用专业名称：材料学学科门类:工学导师姓名、职称:张旺玺教授二零一四年四月万方数据授予单位代码学号或申请号密级中原工学院硕士学位论文论文题目：硅铝杂化结合剂的制备及初步应用研究研究生姓名：王书贵指导教师：张旺玺教授指导教师单位：中原工学院申请学位级别：硕士学科专业名称：材料学论文提交日期：2014年3月论文答辩日期：2014年5月培养单位:中原工学院学位授予单位:中原工学院答辩委员会主席：万方数据中原工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导

2、师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所作的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名：年月日中原工学院学位论文知识产权声明本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于中原工学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印

3、、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适合本声明。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日万方数据中原工学院硕士学位论文摘要硅铝杂化结合剂的制备及初步应用研究专业：材料学姓名：王书贵指导老师：张旺玺教授摘要本文通过溶胶凝胶法制备了硅铝杂化无机高分子结合剂，并对其结构和性能进行一系列的测试，同时还进行了金刚石表面包覆莫来石涂层提高耐热性能的研究，具体研究内容主要包含以下两方面：第一部分：以异丙醇铝、硝酸铝、正硅酸乙酯为反应原料，以自制去离子水为溶剂，采用溶胶凝胶法制备出了适合用于砂轮磨具的硅铝杂化高分子结合剂，并且采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外

4、光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热-热重分析仪(DSC-TG)等测试方法对该硅铝杂化高分子粉体和产物的表面形貌、结构形态和热性能进行了分析表征，同时研究了不同的烧结制度对采用该硅铝杂化高分子结合剂制备的砂轮磨具试样的硬度和抗弯强度等性能的影响，并确定了由其制备的砂轮磨具试样性能最佳时结合剂的用量、模压成型压力、烧结保温温度等条件，以及与改性酚醛树脂结合剂砂轮磨具试样性能进行了对比。实验表明：采用溶胶凝胶法制备的硅铝杂化高分子粉体呈现各种不规则的片状形态，并且该物质的耐热性能好。当结合剂的用量为20%，成型压力为20MPa，硅铝杂化高分oo子粉体的煅烧温度为4

5、00C，砂轮磨具试样的烧结成型温度为500C时，试样的性能最佳，抗弯强度最大达到67.83MPa，硬度值达到76HRB，同时通过与酚醛树脂结合剂磨具试样的对比得出硅铝杂化高分子结合剂磨具试样的磨削性能良好。第二部分：以硝酸铝、异丙醇铝为铝源，正硅酸乙酯为硅源，自制去离子水为溶剂，通过溶胶凝胶法合成硅铝杂化高分子溶胶，通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)等测试对涂层胶体的结构进行分析，并且把采用溶胶凝胶法合成的莫来石溶胶在金刚石表面进行包覆，同时研究了溶胶的粘度、包覆次数、金刚石种类等因素对金刚石表面包覆涂层的影响，以及利用扫描电子显微镜(SEM)对包覆后金

6、刚石表面形貌进行观察分析，利用差示扫描量热-热重分析仪(DSC-TG)对包覆和未包覆莫来石涂层的金刚石耐热性能进行对比分析。结果表明：采用溶胶凝I万方数据中原工学院硕士学位论文摘要胶法可以实现在金刚石表面形成连续、均匀的莫来石涂层，并且经过包覆后的金刚石表面耐热性能得到了明显的改善，包覆涂层后金刚石在出现热重速率加快之前质量基本上保持不变，抗氧化温度得到提高，与未涂覆金刚石相比，表面包覆莫来石o涂层后的金刚石单晶的热重速率加快突变温度提高75C，破碎料热重速率加快突变o温度可以提高100C。关键词：溶胶凝胶法；硅铝杂化高分子；结合剂；砂轮磨具；金刚石；莫来石涂层；热性能；II万方数

7、据中原工学院硕士学位论文AbstractPreparationofsiliconaluminumhybridbondanditsapplicationresearchMajor:MaterialsScienceMaster:WangShuguiTeacher:ProfessorZhangWang-xiAbstractInthispaper,siliconaluminumhybridpolymerbondwaspreparedbysol-gelmethod,asthes