氧化镁晶须的制备工艺研究

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1、大连理工大学硕士学位论文氧化镁晶须的制备工艺研究姓名：王晓丽申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：薛冬峰20060601大连理工大学硕士学位论文摘要晶须是指以单晶形式生长的具有一定长径比的一种纤维材料，其直径小，原子高度有序。强度接近于完整晶体的理论值，因而具有优良的耐高温、耐高热，良好的机械强度、高硬度等特性，作为塑料、金属、陶瓷等的改性增强材料有极佳的物理、化学性能和优异的力学性能。氧化镁(MgO)晶须的熔点为2850"C，其最大特点是具有很高的强度，因此很适合作为各种复合材料的强化或补强材料，已经成为各国科学家所关注的热点之一。本文以可溶性镁

2、盐和碳酸钠为原料，在温和的反应条件下通过前驱物分解法制备MgO晶须。采用X一射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对产品进行了表征。研究了MgO晶须的具体形成过程和制备参数对MgO晶须形貌的影响。研究结果表明，控制不同的反应条件，采用前驱物分解方法可以制得长径比介于10～50之间的MgO晶须。XRD、SEM等研究方法确定前驱物为水合碳酸镁晶须，其结构为MgC03．3H20。以水合碳酸镁晶须为前驱物，无保护气氛，通过控制煅烧温度和时间在马弗炉内灼烧，可以获得结晶良好的MgO晶须。实验表明，前驱物的形貌是影响产物MgO晶须形貌的主要因素之一

3、，即不同长径比的前驱物觳烧后产物的长径比也不同。因此，制备结晶良好的前驱物晶须是获得高质量MgO晶须的关键工艺之一。采用SEM分析，研究了前驱物晶须的形成过程。研究表明：在反应的初始阶段有大量的纳米粒子形成，随着反应时间的延长，纳米粒子逐渐长大并转变为晶须，最终形成大量结晶良好的前驱物晶须。影响因素考察实验的结果表明，镁的来源、反应物的浓度、配比等因素对晶须的形貌有很大的影响。合适的反应条件为：六水合氯化镁为镁源，碳酸钠为沉淀剂，反应物浓度为1M，镁离子和沉淀剂的配比为1：1，煅烧温度为600"C，煅烧时间为3小时。关键词：氧化镁；晶须；前驱物；水合碳

4、酸镁；表征王晓丽：氧化镁晶须的制备工艺研究StudyonthePreparationProcessingofMagnesiumOxideWhiskersAbstractWhiskersarefilamentarycrystals、vitllhighaspectratio．whichareremarkablefortheirsmalldimensions，surfaceperfectionandlaJlghstrengththatapproachthetheoreticaltensilestrengthoftheperfectcrystals．There

5、fore，whiskersbelongtoattractivematerialsforfiberminforeememofceramiccomposites，whichpossesshightemperatureandstressapplications．MagnesiumoxidefMgO)whiskersareimportantreinforcecompositematerialswimahigh-meltingpoint(2850。C)．MgOwhiskerswithwell—controlleddimensionsattractspeciala

6、ttentionduetotheiruniquecapability．MgOwhiskersweresynthesizedfromsolublemagnesiumsaltandsodiumcarbonatebyaprecursordecompositionrouteatmildconditions．x-raydiffraction(XRD)andscanningelectronmicroscopy(SEM)areemployedtoanalyzethecompositionandmorphologyoftheprecursorandfinalprodu

7、cts．TheformationprocessofMgOwhiskerssuch蹈thedetailedreactionconditionWaSinvestigated．ThecurrentresultsshowthatMgOwhiskerswiththeaSpectratiosbetween10and50havebeensynthesizedbyprecursordecompositionroute．Bycontrollingthedetailedreactionconditions，whiskerswithdifferentaspectratios

8、wereobtained．AccordingtoXRDandSEMme雒urements，th