溶膠-凝膠法制備氧化物多孔微球和鋰基陶瓷小球.pdf

1、球形結(jié)構(gòu)顆粒具有良好的流動性、填充性等特性，在分離、吸附、過濾、催化等眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。本文在綜合論述氧化物多孔微球和鋰基陶瓷小球研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采用溶膠-凝膠法結(jié)合相分離制備了氧化鋯等氧化物多孔微球，以及采用溶膠-凝膠法結(jié)合微流體控制技術(shù)制備了鈦酸鋰和鋯酸鋰小球;并以所制備的氧化鋯多孔微球作為功能性涂層填料，制備了反射型隔熱涂層，比較分析了氧化鋯粉體、氧化鋯實心微球和氧化鋯多孔微球作為填料對涂層光學性能以及隔熱性能的影響。本文

2、的主要內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)以正丙醇鋯為前驅(qū)體，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為相分離劑，乙酰乙酸乙酯(EAA)作為螯合劑，采用溶膠-凝膠法結(jié)合相分離制備了球體內(nèi)部具有獨立封閉孔結(jié)構(gòu)的氧化鋯微球。EAA、表面活性劑Span80和OP-10以及PVP的添加量對多孔微球的結(jié)構(gòu)具有極大的影響。當EAA、Span80和OP-10用量分別為2.377、0.571和8g時，氧化鋯微球具有良好的多孔球形結(jié)構(gòu)。隨著PVP用量的增加，氧化鋯微球內(nèi)

3、部的孔徑尺寸隨之增加。當剪切速率為1000和1500rpm時，微球表面結(jié)構(gòu)光滑平整，粉體具有良好的分散性。氧化鋯微球具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，900℃熱處理后仍保留光滑球形外貌和內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)。
　　(2)以鈦酸四丁酯、氧氯化鋯、檸檬酸為原料制備檸檬酸鈦和檸檬酸鋯前驅(qū)體，并采用溶膠-凝膠法結(jié)合微流體控制技術(shù)制備鈦酸鋰(Li2TiO3)和鋯酸鋰（Li2ZrO3）陶瓷小球。當鈦酸四丁酯、檸檬酸和氫氧化鋰的摩爾比例為1∶1∶2時，制得的凝膠小球

4、經(jīng)熱處理后具有較高球形度，且分散性較好。丙酮為脫水介質(zhì)制得的Li2TiO3凝膠小球表面結(jié)構(gòu)較好，且具有較高的球形度。不同粘度的溶膠制得的凝膠小球熱處理后的球形度均在0.9以上。優(yōu)化熱處理方案后，Li2TiO3陶瓷小球的密度大幅度提高，其球形度為0.913，直徑為0.898mm，密度為1.47g/cm3。氧氯化鋯、檸檬酸和氫氧化鋰的摩爾比例為3∶4∶6時，制得的Li2ZrO3凝膠小球具有良好的表面結(jié)構(gòu)和較高球形度，且熱處理后分散性良好。<

5、br>　　(3)分別以氧化鋯微粉、氧化鋯實心微球和氧化鋯多孔微球作為功能性涂層填料，以硅丙乳液為基材，制備了反射型隔熱涂料，考察了填料對涂層的光學性能以及隔熱性能的影響。氧化鋯多孔微球為功能性涂層填料，所制備的涂層材料具有較好的阻隔紫外光、可見光以及近紅外光的性能。經(jīng)過半小時碘鎢燈照射之后，未添加功能性填料的涂層的溫度達到88.5℃，添加5wt.％氧化鋯微粉后涂層溫度為86.3℃，添加5wt.％氧化鋯實心微球后涂層溫度為71.9℃，而添