熔盐法合成片状氧化铁粉体的研究

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1、中南大学硕士学位论文熔盐法合成片状氧化铁粉体的研究姓名：王晓霞申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：叶红齐20050201摘要片状氧化铁，又称为云母氧化铁，作为氧化铁的一个特殊品种，具有许多优异的性能，广泛应用于无机防腐涂料工业。本文在对氧化铁的性能和制备等方面进行综合分析的基础上，结合熔盐化学及晶体生长理论，对熔盐法制备片状氧化铁粉体进行了系统研究。本文用熔盐法制备出了片状氧化铁，通过显微镜、XRD、SEM、测色色差仪等检测手段，考察了氧化铁片状化的主要影响因素。研究结果表明：熔盐的种类和用量、烧结温度和煅烧时间、掺杂物质等是影响

2、熔盐法制备氧化铁片状粉末的关键因素。以硫酸亚铁铵为铁源，只有在硫酸盐的熔盐体系中可以得到片状的a-Fe203，在氯化物熔盐体系中只能得到颗粒状的a-Fe：O，粉末，而在硝酸盐、碳酸盐的熔盐体系中得不到a．Fe203。：在Na2S04：K2S04=81：19(摩尔比)的低共熔混合物熔盐体系中，当理论所得Fe203与S04}摩尔比为l：6，1100℃处理6d'时，可得到粒径为20～501am，厚度为1-51am，径厚比为10～20的片状a-Fe203粉体。实验同时考察了不同氧化物的掺杂对片状氧化铁粉体形貌的影响。研究结果表明：掺杂Ti02使

3、晶体厚度增加，表面产生黑色团聚；而掺杂质量百分含量为6．61％A1203时，片状晶体结晶完好，厚度变薄，表现出鲜艳的红色色彩。另外，本文以豇4+水解机理为基础，利用制出的片状氧化铁为基体，进行了片状氧化铁表面包覆Ti02的研究。通过测色色差仪对样品颜色进行测量，考察了不同包覆率对样品颜色的影响。实验结果表明：当包覆率达到15％时，样品颜色由红色变为紫色，表现了一定的珠光效果。关键词：片状氧化铁，熔盐法，晶体生长ABSTRACTFlakyironoxide，asoneofthespecialspeciesofironoxide，haslo

4、tsofexcellentpropertiesandiswidelyusedininorganicanticorrosiveindustry．Inthispaper，theflakyironoxidewagpreparedbymoltensaltsynthesismethodonthebasisofthetheoryofcrystalgrowthandmoltensaltchemistryindetail．Theironoxidesamplesobtained、verecharacterizedbymeansofmicroscope，X

5、—raydiffraction,scanningelectronmicroscopeandcolormeasurementapparatusinordertoinvestigatethefactorsintheprocessofpreparation．Itwasfoundthatthevarietiesanddosageofmoltensaltandadditives，sinteringtemperatureandtimewerethemostimportantfactors．UsingFeS04(NI-h)2S04-7H20aSiro

6、nresource．itwasseenthatonlyinsulfatemoltensaltsystem，couldtheflakyironoxidebeobtained；whilechloridewasused，ironoxidepowderWaSnotflaky,butgranular；anda-ironoxidecouldnotbesynthesizedinnitrateandcarbonatesystem．Whenthemoleratioofn-Fe203tomixturesulfatesalts(Na2S04：K2S04=81

7、：19)Wasl：6．andsinteringtemperatureandtimewere1100℃and6hours，theflakya-Fe203powdercouldbeobtainedwith20-50pmindiameter,l～51aminthicknessand10～20inaspectratio．Intheinvestigationfortheeffectofsomeoxideadulterants，itWasfoundthatwhenTi02wasadulteratedtotheironoxide，thesample’

8、sthicknessWasincreasedandblackcongerieswereformedonthesurface；whileusing6．61％(w／w)ofA1203insteadofTi02．