氮?dú)夥諚l件下氧化鋁及鋁的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)研究.pdf

1、在陶瓷材料中，氮化鋁是截至目前為止已知的唯一具有優(yōu)良綜合性能的材料，即具有高的熱導(dǎo)率、高的電阻率和相當(dāng)?shù)偷臒崤蛎浵禂?shù)、硬度適中，抗彎強(qiáng)度超過(guò)氧化鋁和氧化硼，其抗熱沖擊性能也很好，抗腐蝕性能也很好，目前，氮化鋁粉體合成的方法很多，直接氮化法、碳熱還原法、化學(xué)氣相沉積法、等離子體合成法等。但用高能球磨直接氮化合成氮化鋁的方法尚未報(bào)道。 近年來(lái)，機(jī)械力化學(xué)的研究引起許多學(xué)者的重視，已經(jīng)證實(shí)機(jī)械粉碎是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。機(jī)械力化學(xué)就

2、是研究在對(duì)固體物質(zhì)施加機(jī)械能時(shí)，固體的形態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)等發(fā)生變化，并誘發(fā)物理化學(xué)反應(yīng)的基本原理、規(guī)律以及應(yīng)用的科學(xué)。 根據(jù)機(jī)械力化學(xué)原理本文采用Pulverisette 4行星式高能球磨機(jī)，研究了氧化鋁和鋁在高能球磨過(guò)程中的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)及其對(duì)物料的晶型轉(zhuǎn)變和顯微結(jié)構(gòu)的影響。同時(shí)系統(tǒng)研究了在高能球磨過(guò)程中通入氮?dú)猓涞獨(dú)鈮毫?、料球比、轉(zhuǎn)速等參數(shù)對(duì)制備超細(xì)氮化鋁的影響規(guī)律，并探索了低成本超細(xì)粉體氮化鋁制備的方式。

3、 本文研究氧化鋁和鋁在機(jī)械力化學(xué)過(guò)程中一系列的變化，并通過(guò)分析測(cè)試手段進(jìn)行表征，得到以下結(jié)論： 1.通過(guò)測(cè)定在有無(wú)氮?dú)鈿夥蘸陀械獨(dú)鈿夥障聲r(shí)，氧化鋁和鋁密度變化可以看出隨著粉磨的進(jìn)行，由于顆粒表面逐漸無(wú)定型化，從而使得非晶態(tài)層逐漸變厚，這樣導(dǎo)致其密度下降；但研磨到一定時(shí)間因發(fā)生團(tuán)聚以及機(jī)械力的擠壓、捏合等作用又使得密度回升。 2.采用NSKC-1型光透式粒度分析儀進(jìn)行粒度測(cè)定發(fā)現(xiàn)，在粉磨初期，顆粒迅速細(xì)化，粉磨到一定時(shí)間

4、因?yàn)閳F(tuán)聚粒度又變粗；隨著粉磨時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng)，其粒度變化不大，達(dá)到了細(xì)化與團(tuán)聚的粉磨平衡。在相同的研磨工況下，在有氮?dú)鈿夥盏那闆r下，物料更容易細(xì)化，而且總體上物料的細(xì)度要比在無(wú)氮?dú)鈿夥障乱?xì)的多，更容易達(dá)到超細(xì)粉體，有些粉體的粒度甚至達(dá)到了納米級(jí)。 3.通過(guò)測(cè)定比表面積發(fā)現(xiàn)，粉磨到一定時(shí)間，比表面積先增大后減小，與密度的變化規(guī)律基本相同。 4.通過(guò)XRD分析發(fā)現(xiàn)，氧化鋁在氮?dú)鈿夥障?，?dāng)行星磨轉(zhuǎn)速為300r/min,料球比1