重晶石基复合导电粉末及涂层的制备与表征

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1、硕士学位论文摘要二氧化锡(Sn02)是一种禁带宽达3．8eV的绝缘体，当产生氧空位或掺杂氟(F)、锑(Sb)和铟(In)等元素后，形成11型半导体。其中，锑掺杂二氧化锡(ATO)粉体因其优良的电学和光学性能而在太阳能转化电池、智能窗、电致变色材料、抗静电塑料、涂料、纤维、显示器用防辐射抗静电涂层材料、红外吸收隔热材料、气敏元件，电极材料等方面得到了广泛的应用，是一种新型的多功能导电材料。掺氟二氧化锡(FTO)粉体广泛用于玻璃电极、信息材料和敏感材料等方面，将其制成薄膜则可大大提高纯氧化锡薄膜电导率与透

2、光率且性能稳定。本研究采用沉淀法以氯化物为原料合成了氧化锑、氧化锡、锑掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡等纳米粉体，并以重晶石为基体，合成了锑掺杂氧化锡一重晶石复合材料(SSB)及氟掺杂氧化锡一重晶石复合材料(FSB)。以SSB复合导电粉末作为导电填料制得的导电涂料具有导电性好、分散性好、耐腐蚀、涂层表面平整等特点。以三氯化锑为原料采用水解一沉淀法合成得到了棒状形貌的，具有定向生长趋势的Sb：O，粉体。研究了不同的水解温度下，Sb203粉体晶型的转变，Sb20，粉体由斜方和立方两种晶系转变为单一的斜方晶系。粉体

3、的晶粒尺寸和晶胞参数随水解温度的升高发生相应的变化。对其水解合成机理进行了合理的解释，并对其电化学性能进彳亍了初步探讨。采用三氯化锑和四氯化锡为原料以沉淀法合成了纳米ATO粉体。Sb掺入到SnO：中，不会带来第二物相；不同温度下焙烧，晶粒生长逐步趋于完整。按一定比例以重晶石粉末为基体，采用化学共沉淀法制备Sb掺杂Sn02．BaS04(ssB)复合粉体，探讨了不同实验因素条件对SSB复合导电粉末的影响，其中Sb元素在不同的掺杂量条件下，分别以Sb3十和Sb5+两种状态存在。在Sb的掺杂量为8m01％时，

4、SSB导电粉末的电阻率值达到最小。采用沉淀法合成了纳米FTO粉体。不同的F掺杂量使Sn02整体上仍维持四方锡石结构，但对晶格常数等产生了明显的影响。以重晶石为基体制备的F掺杂Sn02．BaS04(FSB)复合粉体有望在抗静电领域得到广泛应用。以SSB复合导电粉末为填料，制备了复合导电涂料，可以方便地硕士学位论文喷涂或刷涂于各种形状表面，形成导电涂层。导电填料用量为20～45％时，制各的导电涂层电阻率可调，涂层外观光滑平整，耐摩擦抗冲击力性能好。导电粉末在导电涂料中的网络结构及良好的分散性是确保导电涂层

5、导电性能良好的关键。关键词：氧化锑，锑掺杂氧化锡，氟掺杂氧化锡，复合导电粉末，导电涂料Ⅱ硕士学位论文ABSTR^CTABSTRACTTinoxide(Sn02)isainsulatorandtheenergygapiS3．8eV，itisakindofn-typesemiconductorbytheadditionofadequatedopingatoms，suchasSb，ForIn．Sb．dopedtinoxide(ATO)nanomaterialswithelectricityandoptics

6、properties，havebeenwidelyappliedinmanyfieldsincludingsolarbattery，intelligencewindowstransparentconductor,antistaticplastic，electrochromismmaterials，coating，fiber，antistaticlayer,gassensoLelectrodematerialsandSOon．F—dopedtinoxide(FTO)nanomaterialsplayal

7、limportantroleinthefieldsofglasselectrode，informationalmaterialsandsensitivematerials。especiallytheFTOfilmcanimprovetheconductivityandtransmittanceincomparisonwiththeSn02films．Inthispaper,Sb203，Sn02，Sb-Sn02，F—Sn02nanomaterialsweresynthesizedbyprecipitat

8、ionmethodfromthestartingmaterialschloride，andSb—Sn02andF—Sn02nanoparticlesweredepositedonbarite(BaS04)toproduceSb-Sn02／13aS04(SSB)compositeconductivepowdersandF—Sn02／BaS04(FSB)viaachemicalliquiddepositionmethod．TheobtainedSSBcond