溶胶—凝胶法制备球形刚玉磨料的研究

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1、学校代号：10532学密号：S11131024级：公开湖南大学硕士学位论文溶胶一凝胶法制备球形刚玉磨料的研究IIIIIIIIIIIIIIlUIIY2604936Researchonsphericalcorundumabrasiveswithsol-gelmethodbyLIUHuijuanB．E．(HenanUniversityofTechnology)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineerlnMaterialScienceandEngineerin

2、theGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorWANLongMay，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名毒J众娟日期：z。I午年f月≯扩Et学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送

3、交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学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、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在一年解密后适合用本授权书。2、不保密口。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：占j与注角剔磁辄坼日期：弘忡年日期：2口)中年5-月留日5月'孑日溶胶．凝胶法制备球形刚玉磨料的研究摘要采用溶胶．凝胶技术制备的陶瓷刚玉磨料是一类新型的氧化铝磨料，又称sg磨料。与传统刚玉磨料相比，sg磨料具有晶粒小、自锐性好、韧性好、高加工精度、高耐磨性及使用寿命长等优点，因而成为研究热点。本文首先采用溶胶

4、．凝胶及喷雾造粒技术制备出球形氧化铝凝胶粉料，进而采用常压煅烧法制备出形貌和粒径可控的球形陶瓷刚玉磨料。主要研究结果如下：1．以拟薄水铝石为原料，制备了拟薄水铝石溶胶，探讨了制备工艺对胶体性能的影响，及溶胶向凝胶转变过程中胶粒间的反应机理。结果表明：在温度为70℃，胶溶剂硝酸浓度为10wt％，可制的固含量为35wt％性能稳定的拟薄水铝石溶胶：溶胶向凝胶转变过程中，体系中同时存在聚集和溶解反应，其中聚集反应起主导作用。2．将拟薄水铝石溶胶经喷雾造粒及煅烧制备了球形陶瓷刚玉磨料，分析了喷雾造粒参数及煅烧工艺对球形陶瓷刚玉磨料微观形貌及粒径的影响。此外，分析了氧化铝凝胶经不同温度煅烧后物相的

5、变化。结果表明：在喷雾压力0．3MPa、喷雾造粒温度200℃、煅烧温度1100℃及保温时间60min时可制得球形度好、粒度分布均匀的陶瓷刚玉磨料：由XRD分析可知，氧化铝凝胶粉料在煅烧温度900℃以下时，主晶相为Y．Al：03，煅烧温度为900．1000*C，主晶相为0．A1203，煅烧温度高于1100℃时，主晶相为Ⅱ．A1203相。3．利用阳离子分散剂、阴离子分散剂、非离子分散剂及硅烷偶联剂对球形陶瓷刚玉磨料进行表面改性，探讨了分散剂对陶瓷刚玉磨料微观形貌及颗粒间的分散性的影响。结果表明：经十二烷基硫酸钠(SDS)及聚乙二醇(PEG)改性后的陶瓷刚玉磨料的分散性较好，且当SDS浓度为

6、2．5mg／L和5mg／L时，或PEG浓度为20mg／L时，微纳米球形陶瓷刚玉磨料的分散性最好；当硅烷偶联剂量为陶瓷刚玉磨料的3．5wt％、在50℃偶联5．5个小时后，球形陶瓷刚玉磨料的分散性较好。关键词：球形陶瓷刚玉磨料；拟薄水铝石；溶胶一凝胶法；喷雾造粒；表面改性硕士学位论文AbstractCeramiccorundumabrasivepreparedbysol-gelmethodisanewtypeofabrasive，knownassg．Comparedwithtraditionalcorundumabrasive，itpossessessmallgrains，self-sha

7、rpening，goodtoughness，highprecision，highwearresistanceandlongservicelife．Inthispaper，sol-gelandspraygranulationtechniquewereusedtopreparesphericalaluminagelpowder．Andatmosphericpressuresinteringtechnologywasusedtopreparesphe