苟勇开题报告.docx
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苟勇开题报告.docx
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苟勇开题报告
太原工业学院
毕业论文开题报告
学生姓名:
苟勇
学号:
9
系部:
材料工程系
专业:
无机非金属材料工程
论文题目:
共沉淀法制备氧化锆陶瓷粉体
指导教师:
朱开金白改玲
2014年3月10日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业论文工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在系审查后生效;
2.开题报告内容必需用按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;
3.学生的“学号”要写全号(如0),不能只写最后2位或1位数字;
4.有关年月日等日期的填写,应当依照国标GB/T7408—94《数据元和互换格式、信息互换、日期和时刻表示法》规定的要求,一概用阿拉伯数字书写。
如“2009年3月15日”或“2009-03-15”;
5.指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写,不得随意涂改或潦草书写。
毕业论文开题报告
一.论文研究目的及意义:
在常压下,纯氧化锆随着温度变化有3种不同的晶型。
在相变过程中带来的体积和应力的变化限制了它的应用。
研究发现,向氧化锆中掺杂一定量的稳定添加剂(如CaO、MgO、Y2O3等),可使其形成置换型固溶体,从而防止二氧化锆制品因温度的变化引起相变进而导致体积和应力变化问题[1]。
牟晓磊、胡丽杰、陈志、等的氧化钇稳定二氧化锆的制备及表征,不同的化学方法制备的氧化锆粉体的性能差距较大,共沉淀法反应条件温和,在常温下就能进行反应,仪器设备简单,操作方便。
通过共沉淀法控制不同的反应条件,制备出高纯度、粒度分布窄、化学组成均匀、单分散的纳米级ZrO2(Y2O3)颗粒,为获得高性能二氧化锆陶瓷材料打好基础[2]。
赵金安的超细氧化锆粉体的制备研究中提出,氧化锆中随着稳定剂加入量的不同,会产生不同晶型的氧化锆,相变过程中由于体积和形状的改变,能够吸收能量,减少裂纹尖端应力集中,阻止裂纹扩展,提高陶瓷材料的韧性,从此氧化锆相变增韧陶瓷的研究和应用得到了迅速的发展,主要有三种类型:
部分稳定氧化锆陶瓷;四方氧化锆多晶体陶瓷;氧化锆增韧陶瓷[3]。
二.国内外研究进展:
范增为、喻善军、王瑞生的纳米氧化锆粉体的制备,氧化锆是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨损而且具有优良导电性能的无机非金属材料,被应用于耐火材料领域,国际上欧美日先进国家竟相投入具资研究开发氧化锆生产技术和氧化锆系列产品生产,进一步将氧化锆的应用领域扩展到结构材料和功能材料,同时氧化锆也是国家产业政策中鼓励重点发展的高性能新材料之一,目前正广泛地被应用于各个行业中[4]。
安琴友的纳米晶氧化锆粉体制备与晶体缺陷研究一文中提到高性能结构陶瓷的开
发研究已引起世界工业先进国家的高度重视,并成为研究、投资、生产十分活跃的领域,
尤其是日本、美国等国家都投入可观的经费[5]。
傅虹虹,陈萍华等人的沉淀法制备饰掺
杂氧化锆陶瓷粉体材料的研究中提到我国历来对发展新型陶瓷材料高度重视,并取得了
许多重大成果。
近几年有一些公司已经能够生产高质量氧化锆超细粉体,且大部分产品
出口。
但应该看到的是我国在原料粉体的生产方面整体还处于较落后的水平。
今后的发
展应朝着超细、高纯方向发展,产品制造方面应朝着新功能、新应用领域方向发展,不
断扩大氧化锆应用领域[6]。
毕业论文开题报告
三.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):
1本课题研究或解决的问题:
本课题采用分析纯、Y2O3和氨水(碳酸氢铵)为主要原料,通过正向滴定和反向滴定及控制不同的反应物配比,控制不同的反应条件如pH值、反应物的浓度、滴定速度等对氧化锆晶型、形貌、粒径、分散性有影响的因素,从而达到控制产物形貌和粒径的目的,采用共沉淀法制得超细纳米氧化锆粉体[7]。
2拟采用的研究手段(途径):
共沉淀法的基本原理:
在难溶电解质的溶液中,当溶解离子积大于该难溶物的溶度积Ksp时,这种物质就会沉淀下来。
在过饱和溶液中的溶质分子或离子相互碰撞聚集成晶核,然后溶液中的溶质分子扩散到晶粒表面使晶粒长大成为晶体,因此结晶沉淀可分为两个过程,即晶核的形成过程和晶粒的长大过程[8,9]。
用化学共沉淀法生产纳米氧化锆粉体的工艺流程:
氯氧化锆、Y2O3→(滴加)氨水和无水乙醇的混合液→沉淀→洗涤→干燥→煅烧→ZrO2(Y2O3)粉体
实验原料:
氯氧化锆、氧化钇、氨水、无水乙醇等。
实验步骤:
(1)配制碳酸氢铵、氨水溶液。
(2)把ZrOC12和钇盐溶液配成混合溶液。
(3)把混合溶液装到烧杯中,滴入稍过量的浓氨水、无水乙醇溶液,控制pH值并强力搅拌直到反应结束。
(4)把所得到的沉淀物进行减压过滤,并用无水乙醇反复洗涤三次,脱水。
(5)把洗涤之后的胶状物,放入烘箱中110℃烘干,得到纳米氧化锆前驱体。
(6)将烘干后的纳米氧化锆前驱体研磨碎,放入马弗炉中,在不同温度各锻烧1小时,即得到3Y-ZrO2白色粉体。
3通过TG/DTA、XRD、红外等测试手段表征粉体,通过数据的处理与分析,采用理论与实验结合的方法改进工艺。
毕业论文开题报告
四.论文工作进度安排:
论文各阶段名称
起止日期
1
查阅文献资料,确定实验方案
2014年1月3日—2014年3月18日
2
通过控制锆浓度、pH值、煅烧温度进行正交试验
2014年3月19日—2014年4月8日
3
氧化锆粉体进行XRD等检测
2014年4月9日—2014年5月9日
4
分析实验数据,查漏补遗
2014年5月10日—2014年6月1日
5
完成毕业论文及答辩工作
2014年6月2日—2014年6月22日
五.主要参考文献:
[1]郝虎在,田玉明,黄平.改进的共沉淀法制备PZT压电陶瓷粉体[J].太原理工大学理学院,2002,23
(2):
56-65.
[2]牟晓磊,胡丽杰,陈志等.氧化钇稳定二氧化锆的制备及表征[J].山东化工,2011,40(4):
23-26.
[3]赵金安.超细氧化锆粉体的制备研究[D].郑州大学,2004.
[4]范增为,喻善军,王瑞生.纳米氧化锆粉体的制备[D].河北理工大学材料学院,2007.
[5]安琴友.纳米晶氧化锆粉体制备与晶体缺陷研究[D].湖北工业大学,2011.
[6]傅虹虹,陈萍,蒋华麟等.沉淀法制备饰掺杂氧化锆陶瓷粉体材料的研究[J].南昌航空大学环化学院,2012,26(3):
13-16.
[7]田玉明,郝虎在.改进的共沉淀法制备Pb(Zr,Ti)O3压电陶瓷粉体研究[J].太原理工大学理学院,2003,17
(1):
37-39.
[8]杨斌,刘姗姗.共沉淀法制备BaO-ZrO2(BSZ)纳米粉体研究[J].江西理工大学材料科学与工程学院,2013,4
(1):
78-92.
[9]田玉明,黄平,刘明海.共沉淀法制备纳米级陶瓷粉体研究[J].太原理工大学应用物理系,2001,15
(2):
157-164.
毕业论文开题报告
指导教师意见:
该生通过与课题组成员和老师充分讨论,参考了许多氧化锆陶瓷粉体的相关文献,对氧化锆的研究现状和发展趋势了解清楚,确定的共沉淀法制备氧化锆陶瓷粉体的设计课题具有较强的可行性。
本课题是学生所学专业知识的延续,符合学生专业发展方向,对于提高学生的基本知识和技能,对于提高学生的研究能力有益。
研究计划和采用的正交设计研究方法基本合理,难度合适,实验步骤较严密,进度安排合适,学生能够在预定时间内完成该课题的设计。
同意开题。
指导教师:
年月日
教研室审查意见:
专业负责人:
年月日
所在系审查意见:
系主任:
年月日
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- 开题 报告
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