一、Sol-Gel法制备Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-ZrO_2复合陶瓷膜的研究（论文文献综述）
陈晗雪[1]（2021）在《新型氧化铝陶瓷膜的制备与性能研究》文中研究说明膜由于具备选择透过性以及半渗透性的特点并且能够分离两相而日益获得人们的高度关注。随着世界对水处理技术需求的逐步提高,膜分离技术的创新与运用显得愈发重要。当前无机陶瓷膜以氧化铝（Al2O3）材料为主,氧化铝陶瓷膜具有操作简便、分离精度高、环保等优点,与有机膜等其他膜材料相比,机械强度更高,化学稳定性更好。但氧化铝陶瓷膜目前仍然存在膜完整性较差,制备路径较为繁琐等问题,这在一定程度上抑制了氧化铝陶瓷膜在分离过滤等相关领域的大规模应用。为改善氧化铝陶瓷膜分离过滤性能,本文采用溶胶-凝胶法制备溶胶,使用浸渍法涂覆在氧化铝支撑体上再通过高温烧结制膜。研究了p H值、水热温度、浸渍时间、溶胶配比、烧结温度等对Al2O3陶瓷膜及Al2O3-SiO2、Al2O3-SiO2-TiO2复合陶瓷膜过滤性能的影响。主要得到以下研究结果:1.开展了溶胶凝胶法制备Al2O3陶瓷膜的研究,探讨了p H值、水热温度、浸渍时间、溶胶配比、烧结温度等因素对Al2O3陶瓷膜的晶相和过滤性能的影响。研究发现,制备氧化铝陶瓷膜时,在一定水解温度范围内,随着水解温度的升高,勃姆石溶胶粒径会不断增大,但温度过高会产生胶粒团聚的现象,在80℃水解温度最佳;加酸后p H值>3时,所得溶胶的外观呈白色不透明状,静置一段时间会产生明显的分层现象,即说明溶胶不稳定且沉淀未完全胶溶,p H值<3时,溶胶的外观并没有太大变化,但当其静置12h后会发生凝胶现象,其粘度会增强,不适合后期涂覆制膜;当溶胶的p H值控制在3左右时,溶胶的流动性好且静置一段时间后仍能稳定存在,既无白色沉淀也无分层现象,此时制得的溶胶性能较为理想。在一定浸泡时间范围内,当支撑体浸泡时间增加时,支撑体上的氧化铝陶瓷膜的厚度会随之增加,浸渍60s后膜厚度无明显变化。随着PVA含量的增加,陶瓷膜的厚度逐步增加,其表面更加致密。在一定热处理温度范围内,陶瓷膜的孔隙率随着热处理温度的升高而增加,但若热处理温度过高,陶瓷膜的孔隙率反而会减小。经过研究发现,80℃水解,胶溶p H值控制在3.0,支撑体浸泡60s,500℃热处理为最佳条件,制得的陶瓷膜厚度约为2.11μm。2.采用溶胶凝胶法制备Al2O3-SiO2复合陶瓷膜,探讨了p H值、水热温度、浸渍时间、溶胶配比、烧结温度等因素对Al2O3-SiO2复合陶瓷膜的晶相和过滤性能的影响。研究结果发现,制备Al2O3-SiO2复合陶瓷膜时,烧结温度相同时,支撑体浸渍一次复合溶胶,复合陶瓷膜膜层的渗透通量比浸渍两次的高。当支撑体在溶胶中浸渍次数相同时,随着烧结温度的升高陶瓷膜的渗透通量降低。1300℃烧结、烧结不同时间所制得的复合陶瓷膜,在保温时间为0.5-1h这个区间内,膜的渗透通量没有明显变化,为3.42m L·cm-2·min-1。当保温时间为1-2.5h区间时,膜的渗透性能显着降低,在2.5h时下降至2.50m L·cm-2·min-1。支撑体浸渍不同次数、1400℃烧结、烧结不同时间得到的膜,当支撑体浸渍一次时,烧结1h比烧结2h的陶瓷膜膜层渗透通量高。当支撑体浸渍两次时,烧结1h的陶瓷膜膜层比浸渍一次的渗透通量低,为3.28m L·cm-2·min-1,渗透性能较差;当烧结时间为2h时,膜的渗透通量降低。随着浸渍时间的增加,在浸渍15s、45s、60s、90s制得的陶瓷膜厚度逐渐增加,在15s-45s这个范围内膜厚增加趋势较快,在45s-60s趋势较慢,60s-90s膜厚无明显变化。在1000℃烧结出的陶瓷膜除出现莫来石峰外还有刚玉以及石英的衍射峰;随着温度的升高,1100℃以后刚玉和石英的峰消失,只有莫来石的衍射峰。铝硅溶胶配比4:1时产物为莫来石,而配比在2:1、3:1、1:4时产物均没有发现莫来石的产生,因此可知只有铝硅溶胶配比4:1时才可以产生莫来石陶瓷膜。通过研究发现,浸渍两次,浸渍时间60s,1300℃烧结1h,铝溶胶与硅溶胶配比为4:1为最佳条件,所制得的Al2O3-SiO2复合陶瓷膜膜厚为1.82μm,测得该膜孔径为1.2nm,孔隙率为21.1%,渗透通量为3.32m L·cm-2·min-1。3.通过溶胶凝胶法制备了Al2O3-SiO2-TiO2复合陶瓷膜,探讨了p H值、水热温度、浸渍时间、溶胶配比、烧结温度等因素对Al2O3-SiO2-TiO2复合陶瓷膜的晶相和过滤性能的影响。制备Al2O3-SiO2-TiO2复合陶瓷膜时,当烧结温度相同时,支撑体浸渍一次复合溶胶,获得较薄的陶瓷膜膜和较高的的渗透通量。当支撑体在溶胶中浸渍次数相同时,随着烧结温度的升高陶瓷膜的渗透通量降低。1400℃烧结、烧结不同时间所制得的复合陶瓷膜,在保温时间为1-1.5h这个区间内,膜的渗透通量没有明显变化,为3.34m L·cm-2·min-1。当保温时间为1.5-2.5h区间时,膜的渗透性能显着降低,在2.5h时下降至2.41m L·cm-2·min-1。支撑体浸渍不同次数、1400℃烧结、烧结不同时间得到的膜,当支撑体浸渍一次时,烧结1.5h比烧结2.0h的陶瓷膜膜层渗透通量高。当支撑体浸渍两次时,烧结1.5h的陶瓷膜比浸渍一次的渗透通量低,为3.32m L·cm-2·min-1,渗透性能较差,当烧结时间为2.0h时,膜的渗透通量降低。不同浸渍时间、浸渍两次、1400℃烧结1.5h后的陶瓷膜,随着浸渍时间的增加,在浸渍30s、45s、60s、90s制得的陶瓷膜厚度逐渐增加,60s-90s时曲线上升趋势比45s-60s趋缓。浸渍60s、浸渍次数两次、1400℃高温烧结条件下制得陶瓷膜,铝溶胶、硅溶胶和钛溶胶比例在4:1:1时所制得的陶瓷膜膜厚为3.26μm,测得该膜孔径为1.1nm,孔隙率为20.23%,渗透通量为3.12m L·cm-2·min-1;铝溶胶、硅溶胶和钛溶胶比例在1:4:1时所制得的陶瓷膜膜厚为4.35μm,测得该膜孔径为2.3nm,孔隙率为25.38%,渗透通量为3.49m L·cm-2·min-1;铝溶胶、硅溶胶和钛溶胶比例在1:1:4时所制得的陶瓷膜膜厚为4.56μm,测得该膜孔径为3.9nm,孔隙率为30.25%,渗透通量为3.87m L·cm-2·min-1。通过研究发现浸渍两次,浸渍时间60s,1400℃烧结1.5h,铝溶胶、硅溶胶、钛溶胶配比为4:1:1为最佳条件,所制得的Al2O3-SiO2-TiO2复合陶瓷膜膜厚为3.26μm,测得该膜孔径为1.1nm,孔隙率为20.23%,渗透通量为3.12m L·cm-2·min-1。
李晓光,丁书强,卓锦德,曾宇平,王珂,马宁[2]（2019）在《溶胶-凝胶法制备陶瓷膜研究进展》文中研究指明膜处理技术被誉为"世界范围内的水处理技术"。膜处理过程中约80%的膜为无机陶瓷膜。无机陶瓷膜因其具有化学稳定性好、机械强度大、耐酸碱、耐高温等优点,在复杂水体处理中具有显着技术优势。陶瓷膜层的制备方法主要有水热法、颗粒浸涂法、化学气相沉积法、模板合成法、溶胶-凝胶法等。溶胶-凝胶法制备陶瓷膜是国外研究最多的一种重要方法。对陶瓷膜和溶胶-凝胶法的概念、原理等进行介绍和阐述,在此基础上系统归纳了采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅陶瓷膜、三氧化二铝陶瓷膜和三氧化二铝-二氧化硅复合陶瓷膜的研究进展、应用领域及存在问题,最后展望了陶瓷膜发展趋势。
霍乐乐[3]（2016）在《无机氧化物复合陶瓷膜的制备及性能研究》文中研究指明本文采用溶胶-凝胶法,分别以异丙醇铝、正硅酸乙酯等为前驱体,制备Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2单组份溶胶,并在此基础上制备Al2O3-TiO2、Al2O3-ZrO2、SiO2-TiO2、SiO2-ZrO2复合溶胶。通过干燥、热处理过程进一步制备出无机复合陶瓷膜。利用热重分析（TG-DTG）、傅里叶红外分析（FT-IR）、原子力显微镜分析（AFM）等现代测试分析手段对复合陶瓷膜的热稳定性、表面形貌、内部结构等进行表征分析,结果表明:（1）利用Al2O3溶胶和TiO2溶胶制备Al2O3-TiO2复合溶胶,考察化学组成对Al2O3-TiO2复合溶胶性能的影响,得到当Al2O3/TiO2=1时,制得的Al2O3-TiO2复合溶胶性能最好。其热处理制度为Al2O3-TiO2溶胶在温度为60℃、相对湿度为70%RH的条件下干燥,在马弗炉中以0.25℃/min的速率缓慢升温至275℃,并在130℃和260℃附近保温一定时间,随后以1℃/min的速率升至600℃,并保温3h,冷却至室温即可。并通过TG-DTG、FT-IR、AFM分析表明复合薄膜具有良好的热稳定性,薄膜表面致密、平滑。（2）实验发现,Al2O3-ZrO2复合溶胶中ZrO2和DMF的添加量对复合溶胶的性能有影响。当水浴温度为30℃,搅拌时间为45min,ZrO2及DMF的添加量分别为50%和40%时,制备出的复合溶胶性能较好。测试手段分析表明,Al2O3-ZrO2复合薄膜中有AlZrO相的存在,这说明复合膜之间形成了固溶体,且随着烧结温度的上升,1000℃以下并未有不耐高温的不稳定相生成,说明ZrO2的添加抑制了Al2O3的晶相转变,并通过与纯Al2O3和ZrO2的晶型对比,发现同时提高了Al2O3和ZrO2的相转变温度。且制得的复合薄膜表面较为平整、光滑,颗粒形状较为规则,平均孔径约为12 nm。（3）当SiO2:TiO2=1:1,水解温度为室温,搅拌时间为3h,DMF加入量为30%时,所得复合溶胶性能较好。经热处理后的SiO2-TiO2复合膜中有新的化学键Si-O-Ti生成,说明二者之间并非单纯物理混合,而是利用化学键牢靠的结合,提高了薄膜的热稳定性,但复合膜中也有Si-O和Ti-O键,说明其并未完全反应,制备出的薄膜孔隙率高,内部结构均匀。（4）SiO2-ZrO2复合溶胶的性质随ZrO2加入量、水浴温度、搅拌时间和DMF的加入量不同而改变,当且仅当,ZrO2添加量为20%,T（水浴温度）=40℃,t（搅拌时间）=30min,DMF加入量为30%时,经干燥后可获得完整无裂纹的复合薄膜。热处理后通过现代测试手段分析可知烧结温度对薄膜内部结构有影响,600℃以下主要以Si-O-Zr为主,但当温度上升到800℃时,会使Si-O-Zr键破裂又重新生成Si-O-Si键,降低复合膜的热稳定性,故其最佳烧结温度为600℃,此时复合薄膜表面较为平滑,具有多孔结构,热稳定性较好。图23幅,表17个,参考文献73篇
同帜,王赛,杨清,李海红,王婕[4]（2014）在《SiO2溶胶含量对Al2O3-SiO2-TiO2复合膜的影响》文中研究说明采用不同配比的Al2O3、SiO2、TiO2溶胶,通过溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2-TiO2复合膜.通过凝胶时间、TG-DTG、FT-IR和AFM等表征手段对溶胶的稳定性、复合膜的热稳定性、结构特征和表面微观形貌进行综合分析.实验结果表明:SiO2溶胶含量是影响复合溶胶稳定性的主要因素,随着SiO2溶胶含量的增加,复合溶胶的稳定性越小,凝胶时间越短,制膜时间缩短;TG-DTG分析表明,350℃以后,无明显的热效应,可见三组分复合的膜热稳定性较好;FT-IR表明,整个复合体系是以Si-O-Si为主要支架结构的,并生成了更加稳定的氧桥键（Si-O-Al和Ti-O-Al-O-Si等）而形成网络结构;AFM分析表明,复合膜的孔隙率较高,具有纳米尺寸孔洞,5μm范围内膜表面不太平整,通过多次涂膜可以减小缺陷,平均孔径约为53.8nm.
胡伟达[5]（2013）在《溶胶凝胶法制备陶瓷结合剂金刚石砂轮的研究》文中进行了进一步梳理金刚石是目前已知硬度最高的物质，要发挥金刚石的磨削性能，通常需借助结合剂和其他辅助材料将其制备成具有一定规格、性能和用途的磨具。陶瓷结合剂金刚石磨具由于具有良好的耐热、耐水、耐油、耐酸碱以及磨具形状保持性好、磨削效率高等优点，在机械加工领域有重要的应用价值和广阔的应用前景。但在磨具制备过程中，一方面由于人造金刚石磨料抗氧化温度相对较低，陶瓷结合剂磨具烧结时易引起金刚石强度的下降；另一方面则是共价键形态的金刚石磨料表面不易被熔融态的陶瓷结合剂所润湿，造成两者间的结合力较弱，上述两方面原因都对磨具整体性能产生不利影响。针对此问题，目前常采用金刚石磨料表面涂覆硅酸盐涂层或镀覆金属的方法，来提高金刚石磨料的抗氧化性能以及与陶瓷结合剂的结合强度。鉴于溶胶凝胶法在材料制备方面所展示的特点，本研究工作采用该方法制备低熔、高强和流动性较好的Na2O-B2O3-Al2O3-SiO2系陶瓷结合剂以及对金刚石磨料表面涂覆TiO2/Al2O3薄膜，并将所制结合剂和经表面涂膜改性的金刚石磨料混合后制备成砂轮用于硬质合金（YG8）轴承内圆的磨削；最后采用溶胶喷雾干燥工艺制备轴承内圆抛光磨削用的陶瓷结合剂金刚石微粉砂轮。主要研究结果如下所示：（1）基于溶胶凝胶法，制备组分摩尔比Na2O:B2O3:Al2O3:SiO2=7.0:13.5:9.5:70.0的陶瓷结合剂，探讨了制备工艺参数对结合剂性能的影响。分析检测表明：结合剂的玻璃结构随温度的升高发生改变，在800℃时，结合剂玻璃相中有SiO2晶体析出；计算求得溶胶凝胶法所制结合剂烧结激活能为99.991kJ/mol，小于玻璃熔炼法以及矿物混合法所制结合剂的激活能；结合剂的耐火度、玻璃转化温度等随Li2O和K2O量的增加而降低，流动性和热膨胀系数则增大；当Li2O和K2O添加量分别为2mol%时，结合剂抗弯强度较初始结合剂有小幅提高，并且结合剂随Li2O量的增多析晶能力增强。（2）研究了采用溶胶凝胶法在金刚石表面涂覆TiO2/Al2O3薄膜的方法，分析了TiO2/Al2O3薄膜对金刚石性能改善的影响。结果表明：TiO2/Al2O3薄膜晶相组成主要为锐钛矿、金红石、Al2TiO5及γ-Al2O3；推断出金刚石与TiO2/Al2O3薄膜间以Ti-O-C化学键连接，TiO2与Al2O3薄膜间则以Ti-O-Al化学键连接；涂膜后金刚石抗氧化温度较未涂膜金刚石有所提高，且涂膜金刚石经高温热处理后抗压强度和抗冲击强度仍保持较好；TiO2/Al2O3薄膜改善了金刚石的亲水性以及高温条件下与陶瓷结合剂的润湿性，通过表面张力计算求得金刚石涂膜后烧结过程中陶瓷结合剂与金刚石固液界面张力γsl从65.7mJ·m-2降低到44.2mJ·m-2；能谱分析说明TiO2/Al2O3薄膜在烧结过程中通过扩散作用与陶瓷结合剂达到相互熔合。（3）采用溶胶凝胶法所制Li2O-Na2O-B2O3-Al2O3-SiO2陶瓷结合剂与金刚石磨料（RVD140/170#）混合后制备成砂轮，并对硬质合金轴承内圆进行磨削。结果表明，在结合剂相同含量的条件下，涂覆TiO2/Al2O3薄膜金刚石磨料所制砂轮的抗弯强度和硬度均高于未涂膜金刚石磨料砂轮；实际生产中使用的电镀金刚石砂轮在磨削轴承内圆的圆度、粗糙度以及磨削效率等方面要略好于本研究所制备的陶瓷结合剂金刚石砂轮；但在磨削工件数以及经济效益等方面，则陶瓷结合剂金刚石砂轮要优于电镀金刚石砂轮。（4）分析了常规制备方法和溶胶喷雾干燥方法对金刚石微粉与陶瓷结合剂的混合物料及所制砂轮组织结构的区别，检测结果表明，在相同结合剂含量条件下，溶胶喷雾干燥方法所制砂轮的抗弯强度和硬度都高于常规方法所制砂轮。通过对硬质合金轴承内圆的磨削实验，结果表明，溶胶喷雾干燥方法所制砂轮较常规方法所制砂轮磨削表面粗糙度低；与工厂实际使用的陶瓷结合剂绿碳化硅微粉砂轮相比，溶胶喷雾干燥方法所制金刚石微粉砂轮在磨削效率以及工件表面粗糙度等指标上都优于绿碳化硅砂轮。
邹力[6]（2013）在《无机盐前驱体复合陶瓷膜制备及表征》文中研究表明本研究以硝酸铝、正硅酸乙酯、氧氯化锆为前躯体，采用溶胶凝胶法制备了单组份Al2O3、SiO2和ZrO2溶胶，并进一步制备Al2O3-SiO2、SiO2-ZrO2及Al2O3-SiO2-ZrO2复合膜,探讨了复合膜制备的最佳工艺参数及影响因素。通过TG-DTG、XRD、IR、AFM、BET等分析手段，对复合膜进行了热稳定性、微观结构、化学组成等方面的测试和分析。采用溶胶凝胶法以廉价无机盐硝酸铝为前驱体制备Al2O3溶胶，研究加料方式和顺序、胶溶剂、水解温度、原料浓度和陈化条件对溶胶性能的影响，得到了制备Al2O3溶胶的优化工艺条件：1mol/L硝酸铝在80℃水浴恒温下高速搅拌，向其中缓慢滴入2mol/L NH3·H2O直至pH值达到9.2，得到稳定的AlOOH沉淀，加入一定量的胶溶剂（HNO3），其中H+/Al3+摩尔比为35，使沉淀完全溶解，回流搅拌1h，80℃恒温水浴陈化4h以上，即可得到稳定、无色、透明的Al2O3溶胶。利用Al2O3、SiO2、ZrO2单组份溶胶制备了Al2O3-SiO2、SiO2-ZrO2及Al2O3-SiO2-ZrO2复合溶胶。考察化学组成、水解反应温度、搅拌时间、DMF添加量对溶胶性能的影响。得到最佳工艺参数为：Al2O3：SiO2（mol/mol）=1：2、 SiO2：ZrO2（mol/mol）=2：0.5、Al2O3：SiO2：ZrO2（mol/mol/mol）=1：2：0.5，添加30%（体积分数）DMF，水浴40℃搅拌30min。考察热处理过程对凝胶成膜的影响，得到最佳热处理条件为：复合溶胶在常压、60℃、相对环境湿度为70%干燥后，以0.5℃/min的升温速率从常温升至600℃焙烧2h，其中在质量损失较快处缓慢升温并且适当保温，随炉冷却至室温后可得完好的复合薄膜样品。通过TG-DTG、IR和XRD分析表明，由此方法制得的复合膜以γ-Al2O3、m-ZrO2和非晶态SiO2为主存在，由SiO2构成网络骨架，保持了复合膜纳米多孔的特点。随着铝含量增加，越来越多的Al3+离子进入到SiO2破坏Si-O-Si网络结构，形成Si-O-Al键，同时Al2O3和ZrO2的加入，提高了复合膜的热稳定性。通过BET和AFM分析表明制备的Al2O3-SiO2膜比表面积634.21m2/g，平均孔半径18.06nm；SiO2-ZrO2膜比表面积444.52m2/g，平均孔半径均16.94nm；Al2O3-SiO2-ZrO2膜比表面积197.80m2/g，平均孔半径11.81nm。所制备的复合膜均为纳米颗粒组成的多孔结构，其中Al2O3-SiO2和SiO2-ZrO2膜具有较高的比表面积和较窄的孔径分布，属于介孔材料，Al2O3-SiO2-ZrO2膜比表面积相对较低，除含有介孔结构还存在一定微孔结构。
李红丽[7]（2011）在《用于水及烟尘过滤梯度孔陶瓷的研究》文中研究表明随着社会的不断发展和进步,水污染和烟尘污染日趋严重。本文分别采用溶胶凝胶-旋涂法和固态粒子烧结法制备出了用于污水处理和烟尘治理的两种梯度孔陶瓷。采用TG-DTA、XRD、SEM、AFM等现代测试方法对样品的组成、结构和性能进行了研究,探讨了复合溶胶的制备机理、膜与载体的结合机理以及两种梯度孔陶瓷的过滤原理。结果表明,这两种梯度孔陶瓷的性能均满足过滤的要求。本实验以α-Al2O3、苏州土、煅烧苏州土、石墨为主要原料制备了不同配方的氧化铝多孔陶瓷载体,并采用正交实验分析方法确定了最佳配方（L10）,样品的气孔率为45.73%,吸水率为24.04%,体积密度为1.90g/cm3,抗折强度和抗压强度分别为55.42MPa和53.14MPa。主晶相为刚玉和莫来石,样品表面和断面都均匀分布有孔径范围分别在0.2～6μm和0.5～30μm之间的连通气孔,刚玉粒子的定向排列使气孔沿该方向相互连通,可促进过滤。以无机盐为主要原料,采用溶胶凝胶法制备了适合涂膜的粘度为3～5mPa·s的淡黄色透明TiO2-ZrO2-SiO2-Al2O3四元复合溶胶,最佳的复合组成是摩尔比Ti:Zr:Si:Al=4:1:1:2。TiO2溶胶反应温度为80℃,柠檬酸与钛离子的摩尔比在1.1～1.5之间,pH为4～5,反应时间为1h；四元复合溶胶最终的反应温度为85℃,反应时间为2h。膜的最佳热处理温度为850℃,主晶相为γ-Al2O3（γ-铝氧）、SiO2（石英）、t-ZrO2（斜锆石）、ZrSiO4（锆石）、3Al2O3·SiO2（莫来石）和TiO2（锐钛矿、金红石）。涂膜2次样品的膜厚适宜,约为5-6μm,膜与载体过渡自然,结合良好,从载体、过渡层到膜层,孔径分布依次为5～30μm、0.5～15μm和0.2～6μm,呈梯度分布。AFM显示复合膜表面粗糙不平,晶粒大小分布为200～600nm,薄膜表面气孔分布在1～6μm之间。膜的莫氏硬度介于钢刀和载玻片之间为5.5～6.5,涂膜后形成的氧化铝基梯度孔陶瓷在室温下的透水率为4.57m3/（m2.h）。经缓冲酸碱溶液浸泡28天后样品表面无晶粒脱落和产生裂纹的现象,表明样品化学稳定性好。膜与载体的结合机理是毛细管力的作用（锚接）。这种梯度孔陶瓷过滤污水的原理是利用其良好的化学稳定性通过梯度过滤和光催化反应共同作用进行污水处理。以碳化硅和苏州土为主要原料制备了用于烟尘过滤的SiC载体,研究表明,最佳配方为A7,烧结温度为1280℃,样品的显气孔率为35.87%,吸水率为20.64%,体积密度为1.74g/cm3,抗折强度为62.83MPa,室温～1000℃热震实验30次后,强度不减,反而增加到68.10MPa（增加8.39%）。所有样品的主晶相均为SiC、莫来石、鳞石英,部分样品还存在红柱石相。SEM显微结构研究表明,所有载体样品中都分布有大量的三维连通气孔和少量的闭气孔,其中最佳配方样品断面的气孔尺寸范围为3～60μm,热震20次后气孔尺寸变为5～100μm。以刚玉为主要原料采用湿磨法制备了T系列配方的料浆涂层,将其涂覆在SiC基体A7配方上制备出梯度孔陶瓷。氧化铝涂层与SiC基体的结合机理是：一方面在浸渍的过程中由于毛细管力的作用,涂层料浆被基体吸附,另一方面在烧成过程,Al2O3与SiC的氧化产物SiO2反应生成莫来石,使涂层与基体产生化学结合更紧密。涂层最佳配方为T4,粉料的平均粒径为2.12μm,料浆比重和粘度分别为1.80g/cm3和185.4mPa·s，涂覆涂层用于烟尘治理的SiC基梯度孔陶瓷最佳烧成温度为1200℃,SiC基梯度孔陶瓷在热震前的主晶相为刚玉、堇青石、鳞石英和莫来石,热震后晶相组成不变。SEM分析表明,表面涂层中的颗粒和气孔分布均匀,涂层和载体断面中气孔呈三维连通状均匀分布,从二者中间层可以看出,两者结合良好,从载体到涂层,气孔分布为5～120μm、2～30μm和0.2～20μm,呈现梯度分布,热震30次以后,涂层表面未见裂纹,断面结合处无开裂,从载体到涂层,气孔分布变化不大,满足高温烟尘过滤的要求。涂层的硬度等级接近9,在室温下其透气度可达到14.70m3/（m2·h·Pa）。在硫酸溶液和氢氧化钠碱溶液中浸泡28天后,涂层表面无裂纹,无颗粒脱落,表明样品化学稳定性好。这种梯度孔陶瓷的过滤机理是：在高温下利用其良好的热稳定性,由特殊的梯度孔结构通过直接拦截、惯性碰撞和布朗扩散3种方式对粉尘粒子进行捕捉过滤分离。
陈明华[8]（2009）在《SiO2系干凝胶的制备研究》文中提出干凝胶是一种新型的轻质纳米多孔性材料,可应用于众多领域。为了使其更加广泛的应用,改进干凝胶制备技术、提高干凝胶的性能成为近来干凝胶研究的热点。采用正硅酸乙酯（TEOS）、氧氯化锆（ZrOCl2·8H2O）、钛酸丁酯（TBT）和异丙醇铝（AIP）为前躯体,以无水乙醇（EtOH）为溶剂通过溶胶-凝胶法制备SiO2-TiO2-ZrO2干凝胶和SiO2-TiO2-Al2O3-ZrO2干凝胶。研究了多元干凝胶的溶胶-凝胶法制备技术、干凝胶改性技术以及各种制备工艺参数的影响规律,并对SiO2系干凝胶进行对比研究。通过实验得到SiO2-TiO2-ZrO2干凝胶制备工艺如下:原料及助剂比例为ZrOCl2·8H2O:TBT:氨水:TEOS:EtOH（质量比）=1:2.7:5.0:16.7: 106.7;控制水解的pH值为3.0,在70℃下水解10min,在60℃下老化15h之后在70℃下用正庚烷进行溶剂替换24h,于50℃下干燥12h。SiO2-TiO2-Al2O3-ZrO2干凝胶制备工艺如下:ZrOCl2·8H2O:AIP:TBT:氨水:TEOS:EtOH（质量比）=1:1:2.7:5.0:16.7: 106.7,异丙醇铝和氧氯化锆的水解pH值为4.5,TEOS和钛酸丁酯的水解pH值为3.0,其他工艺参数与制备SiO2-TiO2-ZrO2干凝胶相同。分析测试结果表明通过上述工艺制得的两种干凝胶室温下都呈非晶态,气孔率可以达到85%,比表面积190210m2/g,孔径630nm,粒子直径小于20nm,导热系数可达到0.0857W/（m·K）。研究表明表面修饰、纤维增强及热处理等改性方法对干凝胶制品的结构和性能影响很大。同时,ZrO2、TiO2及Al2O3组分的添加使SiO2干凝胶孔结构性能得到改善,但导热系数略增大。
张海民[9]（2008）在《功能性TiO2纳米结构分离膜及电极的制备、表征和性能研究》文中认为传统TiO2光催化氧化技术在催化剂应用形式方面存在诸多不可克服的制约因素，如粉末光催化剂容易流失、分离回收困难、固载后光催化活性降低等。为了克服单个处理技术存在的不足和缺陷，将光催化技术与膜分离技术（或电化学技术）耦合可从不同角度很好地解决此类难题。为此，应用溶胶-凝胶法以不同无机膜作为载体制备了集光催化和膜分离一体化功能的TiO2复合分离膜；应用阳极氧化法和水热合成法制备了TiO2纳米结构膜电极，并对随后TiO2光催化复合分离膜和TiO2纳米结构膜电极在耦合工艺条件下的性能进行了系统地调查和研究。本论文围绕以上研究内容，主要开展了以下几个方面的工作：（1）应用溶胶-凝胶法，以管状ZrO2无机膜为载体制备了无开裂的TiO2／ZrO2复合分离膜。实验结果表明，通过控制溶胶中PEG（2000）的添加量及涂膜次数，我们能够很好地控制随后TiO2／ZrO2复合分离膜的孔径，进而达到控制复合膜通量和截留率的目的。实验发现，溶胶中添加1.0g PEG（2000），5次涂膜制备的复合分离膜对不同分子量PEG的截留都较低，这主要归因于所制备的复合膜孔径较大（100～200 nm）。以染料直接黑168作为模型污染物（100 mg/L），实验运行400 min后，通过光催化和膜分离耦合技术，染料的去除达到52％以上，对比单独膜分离（20％）及单独光催化（35％）操作明显提高。但是因为所制备的复合膜孔径较大、采用外压式十字流过滤方式污染物与TiO2光催化剂接触时间较短及反应器设计上存在的问题等，因此即使通过耦合工艺染料的去除还没有达到理想的效果。（2）应用溶胶-凝胶法，以Al2O3无机膜片（平均孔径200 nm）作为载体，制备了孔径为50～100 nm的功能性TiO2／Al2O3复合分离膜，用染料直接黑168和酸性橙Ⅱ作为模型污染物，采用抽真空提供过滤驱动力的方式，对复合膜的截留能力、光催化能力及耦合2种技术处理染料的能力进行了考察。XRD分析表明，复合膜中TiO2粒子的平均粒径为22 nm，其中锐钛矿相占86％，金红石相占14％。在有H2O2辅助的条件下，通过耦合工艺处理400 min，直接黑168的去除效率达到84％，与单独光催化（73％）和单独膜分离（64％）相比较，这种耦合工艺使染料去除效率明显提高。耦合工艺条件下复合膜6次重复使用实验表明，染料的去除效率可保持在65％以上，且复合膜孔结构稳定，没有明显地损坏，稳定性较好。（3）应用溶胶-凝胶法，以Al2O3无机膜片（平均孔径200 nm）作为载体，制备了孔径为1.4～10 nm的Si掺杂TiO2／Al2O3复合分离膜，用染料直接黑168和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为模型污染物，采用抽真空提供过滤驱动力的方式，对Si掺杂复合膜的截留能力、光催化能力及耦合光催化和膜分离工艺处理污染物的能力进行了评价和考察。实验结果表明：Si的掺杂，一方面提高了复合膜的热稳定性，从而抑制了复合膜中TiO2从锐钛矿相向金红石相转换及TiO2晶粒的生长（保持在7.0 nm左右），这对提高随后复合膜的机械稳定性和光催化活性具有重要意义。另一方面，Si掺杂复合分离膜在紫外光照射下具有优异的表面亲水特性，这对预防膜污染、提高膜通量具有重要意义。应用20％Si-TiO2／Al2O3复合分离膜，通过耦合工艺，直接黑168的去除效率达到85％以上，SDBS的去除达到89％，对比单独的光催化和膜分离都明显提高。此外，在有UV光存在时，Si掺杂复合分离膜稳态渗透通量对比没有UV光时提高了将近9 L／m2·h。以上实验结果都表明，20％Si-TiO2／Al2O3复合分离膜同时具有光催化、膜分离、预防膜污染和提高膜通量的多功能。两种技术耦合后，具有明显地耦合协同效应。（4）应用阳极氧化法和水热合成法，以金属钛片为基体，制备了TiO2纳米结构电极。光电化学实验结果表明，TiO2纳米管阵列电极的光电流响应主要由纳米管管壁横截面积决定（即有效电极光照面积）。电极的光电催化反应电阻(R=k/Jsph+R0=RI+R0)通过简单的光电化学方法测定，用来表达纳米管电极的光电子传输特性。其中，变化的电阻成份（RI）被发现与电极的饱和光电流成反比，其值依赖于实验条件（如光强等）；不变的电阻成份（R0）是纳米管电极的一个内在特性，它代表了TiO2催化剂晶体边界及催化剂与基体界面之间欧姆接触电阻的总和；k值大小代表了光电子从TiO2光催化剂层中去除的难易程度。电解质溶液pH变化能够影响纳米管电极表面所带基团物种种类及光电子存在的能级状态，因此影响了最终TiO2纳米管电极对水和有机物的光电催化活性。通过控制水热合成条件，分别得到TiO2纳米管和TiO2纳米带膜电极。所制备的纳米结构电极在光电催化氧化水、有机物和染料敏化太阳能电池（DSSCs）中都有很好地应用。总之，这些纳米结构电极的获得不但可以解决TiO2粉末光催化剂易流失、回收难的问题，还可以通过光电耦合技术提高电极的光催化活性。
方明山,贾木欣,肖仪武[10]（2007）在《溶胶—凝胶法制备多孔无机陶瓷膜进展》文中研究说明溶胶—凝胶法是制备陶瓷膜常用的方法,本文综述了其在我国制备Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2等陶瓷膜及其复合膜过程中的应用和发展。
二、Sol-Gel法制备Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-ZrO_2复合陶瓷膜的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Sol-Gel法制备Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-ZrO_2复合陶瓷膜的研究（论文提纲范文）
（1）新型氧化铝陶瓷膜的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 陶瓷膜的特点及分类 |
| 1.2.1 陶瓷膜的特点 |
| 1.2.2 陶瓷膜的分类 |
| 1.3 陶瓷膜的制备工艺 |
| 1.3.1 挤出成型 |
| 1.3.2 干压成型 |
| 1.3.3 流延成型 |
| 1.3.4 注浆成型 |
| 1.3.5 注凝成型 |
| 1.4 陶瓷膜的制备方法 |
| 1.4.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.2 化学气相沉积法 |
| 1.4.3 固态粒子烧结法 |
| 1.4.4 阳极氧化法 |
| 1.4.5 反胶团微乳液法 |
| 1.4.6 水热法 |
| 1.5 陶瓷膜的综述 |
| 1.6 陶瓷膜的应用 |
| 1.7 研究意义及主要研究内容 |
| 1.7.1 研究意义 |
| 1.7.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 实验药品和仪器名称 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.2 新型氧化铝陶瓷膜的制备 |
| 2.2.1 新型氧化铝陶瓷膜的制备工艺流程 |
| 2.2.2 Al_2O_3 陶瓷膜的制备 |
| 2.2.3 Al_2O_3-SiO_2复合陶瓷膜的制备 |
| 2.2.4 Al_2O_3-SiO_2-TiO_2复合陶瓷膜的制备 |
| 2.3 实验仪器 |
| 2.3.1 Zeta电位分析仪 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 X射线衍射仪 |
| 2.4 样品表征方法 |
| 2.4.1 胶体的判定 |
| 2.4.2 扫描电镜 |
| 2.4.3 X射线衍射仪测试分析 |
| 2.4.4 粒度分析 |
| 2.4.5 热重分析 |
| 第3章 溶胶-凝胶法制备氧化铝陶瓷膜 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溶胶-凝胶法制备氧化铝陶瓷膜步骤 |
| 3.2.1 前驱体的配制 |
| 3.2.2 清洗支撑体 |
| 3.2.3 制备勃姆石溶胶 |
| 3.2.4 制备氧化铝陶瓷膜 |
| 3.3 勃姆石溶胶的制备及性能研究 |
| 3.3.1 pH值对勃姆石溶胶的影响 |
| 3.3.2 水解温度对勃姆石溶胶的影响 |
| 3.3.3 热处理对勃姆石凝胶性质的影响 |
| 3.4 氧化铝陶瓷膜的制备及性能研究 |
| 3.4.1 浸泡时间对氧化铝陶瓷膜厚度的影响 |
| 3.4.2 烧结温度对氧化铝陶瓷膜孔隙率的影响 |
| 3.4.3 PVA添加量对氧化铝陶瓷膜厚度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Al_2O_3-SiO_2复合陶瓷膜的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Al_2O_3-SiO_2复合陶瓷膜的制备步骤 |
| 4.2.1 氧化铝溶胶的制备 |
| 4.2.2 氧化硅溶胶的制备 |
| 4.2.3 Al_2O_3-SiO_2复合溶胶的制备 |
| 4.2.4 Al_2O_3-SiO_2复合陶瓷膜的制备 |
| 4.3 Al_2O_3-SiO_2复合陶瓷膜的制备及性能研究 |
| 4.3.1 不同的浸渍次数和烧结温度对复合陶瓷膜性能的影响 |
| 4.3.2 不同的烧结时间对复合陶瓷膜性能的影响 |
| 4.3.3 不同的浸渍时间对复合陶瓷膜厚度的影响 |
| 4.3.4 烧结温度对Al_2O_3-SiO_2复合陶瓷膜性能的影响 |
| 4.4 铝溶胶与硅溶胶配比对Al_2O_3-SiO_2复合陶瓷膜性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Al_2O_3-SiO_2-TiO_2复合陶瓷膜的制备 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Al_2O_3-SiO_2-TiO_2复合陶瓷膜的制备步骤 |
| 5.2.1 氧化铝溶胶的制备 |
| 5.2.2 氧化硅溶胶的制备 |
| 5.2.3 Al_2O_3-SiO_2复合溶胶的制备 |
| 5.2.4 氧化钛溶胶的制备 |
| 5.2.5 Al_2O_3-SiO_2-TiO_2复合溶胶的制备 |
| 5.2.6 Al_2O_3-SiO_2-TiO_2复合陶瓷膜的制备 |
| 5.3 Al_2O_3-SiO_2-TiO_2 复合陶瓷膜的制备及性能研究 |
| 5.3.1 不同的浸渍次数和烧结温度对复合陶瓷膜性能的影响 |
| 5.3.2 不同的烧结时间对复合陶瓷膜性能的影响 |
| 5.3.3 不同的浸渍时间对复合陶瓷膜厚度的影响 |
| 5.4 铝溶胶、硅溶胶和钛溶胶配比对Al_2O_3-SiO_2-TiO_2复合陶瓷膜性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
（2）溶胶-凝胶法制备陶瓷膜研究进展（论文提纲范文）
| 1 陶瓷膜概述 |
| 2 溶胶-凝胶法概述 |
| 3 溶胶-凝胶法制备Al2O3陶瓷膜 |
| 4 溶胶-凝胶法制备SiO2陶瓷膜 |
| 5 溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2陶瓷膜 |
| 6 结语 |
（3）无机氧化物复合陶瓷膜的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 无机膜的特点及分类 |
| 1.2.1 无机膜的特点 |
| 1.2.2 无机膜的分类 |
| 1.3 无机膜的制备方法 |
| 1.3.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.3.2 固态粒子烧结法 |
| 1.3.3 化学气相沉积法 |
| 1.3.4 水热法 |
| 1.3.5 阳极氧化法 |
| 1.4 无机膜的研究现状 |
| 1.4.1 国外研究现状 |
| 1.4.2 国内研究现状 |
| 1.5 无机膜的应用 |
| 1.6 研究内容 |
| 2 实验所需材料和方法 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验主要仪器 |
| 2.2 表征手段 |
| 2.2.1 胶体的判定 |
| 2.2.2 溶胶粘度的测定 |
| 2.2.3 胶凝时间的测定 |
| 2.2.4 热重分析 |
| 2.2.5 红外光谱分析 |
| 2.2.6 扫描电镜 |
| 2.2.7 原子力显微镜分析 |
| 2.2.8 X射线衍射分析 |
| 2.2.9 比表面和孔结构分析 |
| 3 溶胶-凝胶法制备Al_2O_3 复合陶瓷膜 |
| 3.1 Al_2O_3 复合膜的制备 |
| 3.1.1 氧化铝溶胶的制备 |
| 3.1.2 氧化钛溶胶的制备 |
| 3.1.3 氧化锆溶胶的制备 |
| 3.2 Al_2O_3-TiO_2 复合溶胶的制备 |
| 3.2.1 化学组成对溶胶性能的影响 |
| 3.3 Al_2O_3-TiO_2 复合膜的结果与分析 |
| 3.3.1 干燥过程对Al_2O_3-TiO_2 复合干凝胶膜的影响 |
| 3.3.2 Al_2O_3-TiO_2 复合膜烧结制度的确定 |
| 3.3.3 Al_2O_3-TiO_2 复合膜的热重分析 |
| 3.3.4 Al_2O_3-TiO_2 复合膜的表面形貌分析 |
| 3.3.5 Al_2O_3-TiO_2 复合膜的红外分析 |
| 3.4 Al_2O_3-ZrO_2 复合溶胶的制备 |
| 3.4.1 考察ZrO_2 加入量对复合溶胶性能的影响 |
| 3.4.2 考察水浴温度对溶胶性能的影响 |
| 3.4.3 考察DMF添加量对溶胶性能的影响 |
| 3.4.4 考察搅拌时间对溶胶性能的影响 |
| 3.5 Al_2O_3-ZrO_2 复合膜的结果与分析 |
| 3.5.1 复合膜的热重分析 |
| 3.5.2 复合膜的表面形貌分析 |
| 3.5.3 复合膜的IR分析 |
| 3.5.4 复合膜XRD分析 |
| 3.5.5 薄膜的比表面积及孔径 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 溶胶-凝胶法制备SiO_2 复合陶瓷膜 |
| 4.1 单组份溶胶的制备 |
| 4.1.1 氧化硅溶胶的制备 |
| 4.1.2 氧化钛溶胶的制备 |
| 4.1.3 氧化锆溶胶的制备 |
| 4.2 SiO_2-TiO_2 复合溶胶的制备 |
| 4.2.1 化学组成对溶胶性能的影响 |
| 4.2.2 反应时间对溶胶性能的影响 |
| 4.2.3 DMF添加量对溶胶性能的影响 |
| 4.3 SiO_2-ZrO_2 复合溶胶的制备 |
| 4.3.1 ZrO_2 加入量对复合溶胶性能的影响 |
| 4.3.2 水浴温度对复合溶胶性能的影响 |
| 4.3.3 搅拌时间t对复合溶胶性能的影响 |
| 4.3.4 DMF添加量对复合溶胶性能的影响 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 SiO_2-TiO_2 复合膜的结果与分析 |
| 4.4.2 SiO_2-ZrO_2 复合膜的热处理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（4）SiO2溶胶含量对Al2O3-SiO2-TiO2复合膜的影响（论文提纲范文）
| 1 实验部分 |
| 1.1 复合膜的制备 |
| 1.1.1 Al２O３溶胶的制备 |
| 1.1.2 SiO２溶胶的制备 |
| 1.1.3 TiO２溶胶的制备 |
| 1.1.4 Al２O３-SiO２-TiO２复合膜的制备 |
| 1.2 样品的表征 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 不同配比对溶胶稳定性的影响 |
| 2.2 Al2O3-SiO2-TiO2复合凝胶的TG-DTG分析 |
| 2.3 Al2O3-SiO2-TiO2复合溶胶的IR分析 |
| 2.4 Al2O3-SiO2-TiO2复合薄膜的AFM分析 |
| 3 结论 |
（5）溶胶凝胶法制备陶瓷结合剂金刚石砂轮的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 金刚石表面改性研究 |
| 1.2.1 金刚石表面镀覆 |
| 1.2.2 其他金刚石表面改性方法 |
| 1.3 结合剂制备研究 |
| 1.3.1 树脂结合剂 |
| 1.3.2 金属结合剂 |
| 1.3.3 陶瓷结合剂 |
| 1.4 溶胶凝胶法在材料制备中的应用 |
| 1.4.1 溶胶凝胶的基本工艺过程 |
| 1.4.2 溶胶凝胶的基本反应原理 |
| 1.4.3 溶胶凝胶法特点 |
| 1.4.4 溶胶凝胶技术应用领域 |
| 1.5 硬质合金及其磨削加工 |
| 1.6 本文研究目的与意义 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 陶瓷结合剂配方设计 |
| 2.2 溶胶凝胶法制备陶瓷结合剂原料及工艺 |
| 2.3 陶瓷结合剂性能测试与表征 |
| 2.3.1 耐火度测定 |
| 2.3.2 流动性测定 |
| 2.3.3 抗弯强度测定 |
| 2.3.4 综合热分析(TG-DSC) |
| 2.3.5 热膨胀系数测定 |
| 2.3.6 XRD 分析 |
| 2.3.7 红外光谱(FTIR)分析 |
| 2.3.8 显微结构分析 |
| 2.4 金刚石表面涂覆 TiO_2/Al_2O_3薄膜及性能表征 |
| 2.4.1 溶胶制备 |
| 2.4.2 涂膜工艺 |
| 2.4.3 金刚石表面形貌及 X 射线能谱(EDS)分析 |
| 2.4.4 涂膜金刚石 X 射线衍射(GIXD)分析 |
| 2.4.5 金刚石红外光谱(FTIR)分析 |
| 2.4.6 涂膜金刚石 X 射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.4.7 涂膜金刚石透射电镜(TEM)分析 |
| 2.4.8 金刚石综合热分析(TG-DSC) |
| 2.4.9 金刚石拉曼光谱(Raman)分析 |
| 2.4.10 金刚石强度分析 |
| 2.4.11 金刚石表面性能研究 |
| 2.5 陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备及性能表征 |
| 2.5.1 砂轮制备 |
| 2.5.2 砂轮抗弯强度测试 |
| 2.5.3 砂轮硬度测试 |
| 2.5.4 砂轮气孔率测试 |
| 2.5.5 砂轮显微结构分析 |
| 2.6 喷雾干燥设备 |
| 2.7 硬质合金轴承内圆表面形貌分析 |
| 第3章 溶胶凝胶法制备陶瓷结合剂及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溶胶凝胶制备工艺参数的选定 |
| 3.2.1 加水量对凝胶时间的影响 |
| 3.2.2 外加溶液对 SiO_2溶胶体系的影响 |
| 3.2.3 温度对凝胶时间的影响 |
| 3.2.4 凝胶热处理工艺 |
| 3.3 陶瓷结合剂配方优选及检测分析 |
| 3.3.1 陶瓷结合剂配比选定 |
| 3.3.2 陶瓷结合剂 FTIR 分析 |
| 3.3.3 陶瓷结合剂 XRD 分析 |
| 3.3.4 陶瓷结合剂 TEM 分析 |
| 3.4 陶瓷结合剂烧结过程分析 |
| 3.4.1 结合剂的烧结过程 |
| 3.4.2 烧结模型 |
| 3.4.3 固态烧结传质模式 |
| 3.4.4 烧结激活能计算 |
| 3.5 Li_2O 和 K_2O 对结合剂性能的影响 |
| 3.5.1 对结合剂耐火度的影响 |
| 3.5.2 对结合剂流动性的影响 |
| 3.5.3 对结合剂热膨胀系数的影响 |
| 3.5.4 对结合剂抗弯强度的影响 |
| 3.5.5 对结合剂晶化行为的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 溶胶凝胶法在金刚石表面涂覆 TiO_2/Al_2O_3薄膜 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 涂膜工艺的选定 |
| 4.2.1 TiO_2溶胶的制备 |
| 4.2.2 Al_2O_3溶胶的制备 |
| 4.2.3 溶胶对金刚石表面润湿性的研究 |
| 4.2.4 膜层热处理工艺 |
| 4.2.5 涂膜次数的选择 |
| 4.3 TiO_2/Al_2O_3薄膜成分分析 |
| 4.3.1 膜层形貌分析 |
| 4.3.2 膜层线扫描分析 |
| 4.3.3 GIXD 分析 |
| 4.3.4 FTIR 分析 |
| 4.3.5 XPS 分析 |
| 4.3.6 TEM 分析 |
| 4.4 TiO_2/Al_2O_3薄膜对金刚石抗氧化性能分析 |
| 4.4.1 TG-DSC 分析 |
| 4.4.2 Raman 分析 |
| 4.4.3 不同金刚石样品热处理后形貌图 |
| 4.5 TiO_2/Al_2O_3薄膜对金刚石机械性能的影响 |
| 4.6 TiO_2/Al_2O_3薄膜对金刚石表面改性的研究 |
| 4.6.1 亲水性实验 |
| 4.6.2 金刚石颗粒表面 Zeta 电位 |
| 4.6.3 陶瓷结合剂对金刚石润湿性的研究 |
| 4.6.4 金刚石薄膜表面张力的计算分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 陶瓷结合剂金刚石砂轮制备及其磨削性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金刚石磨料与陶瓷结合剂结合界面的研究 |
| 5.2.1 金刚石磨料与陶瓷结合剂试样断面形貌分析 |
| 5.2.2 金刚石磨料与陶瓷结合剂结合界面微观形貌分析 |
| 5.3 陶瓷结合剂含量对金刚石砂轮性能的影响 |
| 5.3.1 陶瓷结合剂含量对砂轮抗弯强度的影响 |
| 5.3.2 陶瓷结合剂含量对砂轮硬度的影响 |
| 5.4 磨削实验 |
| 5.4.1 陶瓷结合剂不同含量对工件磨削质量的影响 |
| 5.4.2 造孔剂含量对砂轮性能的影响 |
| 5.4.3 砂轮磨削性能测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 溶胶喷雾干燥法制备陶瓷结合剂金刚石微粉砂轮 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 喷雾干燥工艺 |
| 6.3 金刚石微粉砂轮不同制备方法对比 |
| 6.3.1 不同制备方法砂轮成型料对比 |
| 6.3.2 陶瓷结合剂含量对金刚石砂轮性能的影响 |
| 6.4 金刚石微粉砂轮磨削实验 |
| 6.4.1 不同砂轮磨削粗糙度对比 |
| 6.4.2 磨削后砂轮及工件表面形貌对比 |
| 6.4.3 砂轮磨削性能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读博士学位期间研究成果 |
（6）无机盐前驱体复合陶瓷膜制备及表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 无机陶瓷膜制备方法 |
| 1.2.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.2.2 固态粒子烧结法 |
| 1.2.3 阳极氧化法 |
| 1.2.4 化学气相沉积法 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验药品及使用仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验主要仪器 |
| 2.2 溶胶的制备 |
| 2.2.1 单组份溶胶的制备 |
| 2.2.2 复合溶胶的制备 |
| 2.3 表征手段 |
| 2.3.1 热重分析 |
| 2.3.2 X 射线衍射分析 |
| 2.3.3 红外光谱分析 |
| 2.3.4 原子力显微镜分析 |
| 2.3.5 比表面积和孔结构分析 |
| 2.3.6 密度的测量 |
| 2.3.7 固含量的测定 |
| 2.3.8 溶胶粘度的测定 |
| 2.3.9 胶凝时间的测定 |
| 3 无机盐前驱体 Al_2O_3溶胶制备研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 加料顺序与方式对 Al_2O_3溶胶性能的影响 |
| 3.3 胶溶剂对 Al_2O_3溶胶性能的影响 |
| 3.4 水解温度对 Al_2O_3溶胶性能的影响 |
| 3.5 硝酸铝与氨水浓度对 Al_2O_3溶胶性能的影响 |
| 3.6 陈化温度和时间对 Al_2O_3溶胶性能的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 复合膜的制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合膜的制备研究 |
| 4.2.1 复合溶胶的制备研究 |
| 4.2.2 复合膜的热处理研究 |
| 4.3 复合膜的性能分析 |
| 4.3.1 复合膜的 TG-DTG 分析 |
| 4.3.2 复合膜的 XRD 分析 |
| 4.3.3 复合膜的 IR 分析 |
| 4.3.4 复合膜的 AFM 分析 |
| 4.3.5 复合膜的比表面积和孔结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表文章 |
| 致谢 |
（7）用于水及烟尘过滤梯度孔陶瓷的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 梯度孔陶瓷的涵义、分类、制备方法和过滤机理 |
| 1.2.1 涵义 |
| 1.2.2 梯度孔陶瓷的分类 |
| 1.2.3 梯度孔陶瓷的制备方法 |
| 1.2.4 梯度孔陶瓷的过滤机理 |
| 1.3 国内外梯度孔陶瓷的研究现状及进展 |
| 1.3.1 国外梯度孔陶瓷的研究进展 |
| 1.3.2 我国陶瓷膜的研究现状及进展 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 第2章 Al_2O_3陶瓷载体的制备、结构与性能 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 Al_2O_3陶瓷载体样品的制备 |
| 2.1.2 性能和结构表征 |
| 2.2 结果分析与讨论 |
| 2.2.1 影响样品气孔率、吸水率及体积密度的因素 |
| 2.2.2 影响样品抗折强度的因素 |
| 2.2.3 样品最佳配方的确定 |
| 2.2.4 样品的物相分析 |
| 2.2.5 样品的显微结构分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 涂覆TiO_2-ZrO_2-SiO_2-Al_2O_3复合膜的Al_2O_3基梯度孔陶瓷的研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 TiO_2-ZrO_2-SiO_2-Al_2O_3四元复合溶胶的制备 |
| 3.1.2 载体的预处理工艺 |
| 3.1.3 Al_2O_3基梯度孔陶瓷的制备 |
| 3.1.4 结构与性能表征 |
| 3.2 结果分析与讨论 |
| 3.2.1 影响溶胶性能的因素 |
| 3.2.2 TiO_2-ZrO_2-SiO_2-Al_2O_3复合溶胶稳定制备机理探讨 |
| 3.2.3 复合凝胶的差热-热重分析 |
| 3.2.4 相组成分析 |
| 3.2.5 膜热处理制度的确定 |
| 3.2.6 显微结构分析 |
| 3.2.7 复合膜的AFM分析 |
| 3.2.8 影响膜与载体结合性的因素 |
| 3.2.9 Al_2O_3基梯度孔陶瓷过滤机理的研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 SiC陶瓷载体的制备 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 SiC陶瓷载体的制备 |
| 4.1.2 性能和结构测试 |
| 4.2 结果分析与讨论 |
| 4.2.1 影响SiC陶瓷载体粉料粒径大小的因素 |
| 4.2.2 影响样品气孔率、吸水率及体积密度的因素 |
| 4.2.3 影响样品抗折强度的因素 |
| 4.2.4 样品的物相分析 |
| 4.2.5 影响样品抗热震性的因素 |
| 4.2.6 样品的显微结构分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 SiC基梯度孔陶瓷的制备 |
| 5.1 实验 |
| 5.1.1 涂膜层的制备 |
| 5.1.2 载体预处理工艺 |
| 5.1.3 SiC基梯度孔陶瓷的制备 |
| 5.1.4 性能及结构表征 |
| 5.2 结果分析与讨论 |
| 5.2.1 影响涂层粉料粒度分布的因素 |
| 5.2.2 影响料浆比重和粘度的因素 |
| 5.2.3 样品最佳烧成温度的确定 |
| 5.2.4 涂层的物相分析 |
| 5.2.5 涂层与SiC基体结合机理探讨 |
| 5.2.6 影响样品热稳定性的因素 |
| 5.2.7 影响膜与载体硬度及化学稳定性的因素 |
| 5.2.8 SiC基梯度孔陶瓷透气机理探讨 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 全文结论及展望 |
| 6.1 全文结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学问期间发表的论文及参与的科研项目 |
（8）SiO2系干凝胶的制备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 干凝胶与气凝胶 |
| 1.3 气凝胶的性质及应用 |
| 1.3.1 气凝胶的性质 |
| 1.3.2 气凝胶的应用 |
| 1.4 气凝胶的发展及研究现状 |
| 1.5 干凝胶的制备技术 |
| 1.5.1 溶胶-凝胶过程 |
| 1.5.2 干燥过程 |
| 1.6 干凝胶强度的改善 |
| 1.6.1 替换溶剂 |
| 1.6.2 强化网络骨架 |
| 1.6.3 孔径均匀化 |
| 1.6.4 表面改性 |
| 1.6.5 纤维增强 |
| 1.6.6 后期热处理 |
| 1.7 课题的提出 |
| 2 实验与研究方法 |
| 2.1 研究内容 |
| 2.2 实验原料、仪器与设备 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验所用仪器与设备 |
| 2.3 干凝胶的制备过程 |
| 2.3.1 SiO_2-TiO_2-ZrO_2 干凝胶制备过程 |
| 2.3.2 SiO_2-TiO_2-A1203-ZrO_2 干凝胶制备过程 |
| 2.4 材料的分析表征方法 |
| 2.4.1 结构表征 |
| 2.4.2 性能表征 |
| 3 SiO_2-TiO_2-ZrO_2 干凝胶的制备工艺研究 |
| 3.1 SiO_2-TiO_2-ZrO_2 干凝胶工艺研究 |
| 3.1.1 水解pH 值的确定 |
| 3.1.2 TEOS、钛酸丁酯、氧氯化锆的加入量的确定 |
| 3.1.3 氨水的用量对凝胶过程和干凝胶结构的影响 |
| 3.1.4 水解温度对凝胶过程和干凝胶结构的影响 |
| 3.1.5 水解时间对凝胶过程和干凝胶结构的影响 |
| 3.1.6 乙醇用量对凝胶过程和干凝胶结构的影响 |
| 3.1.7 老化工艺研究 |
| 3.1.8 溶剂替换工艺研究 |
| 3.1.9 干燥工艺研究 |
| 3.2 SiO_2-TiO_2-ZrO_2 干凝胶改性工艺的研究 |
| 3.2.1 干凝胶的疏水改性 |
| 3.2.2 干凝胶的纤维增强 |
| 3.2.3 干凝胶的热处理强化 |
| 3.3 SiO_2-TiO_2-ZrO_2 干凝胶结构和性能评测 |
| 3.3.1 结构研究 |
| 3.3.2 性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 SiO_2 系干凝胶的对比研究 |
| 4.1 SiO_2-TiO_2-A1203-ZrO_2 干凝胶的制备 |
| 4.1.1 溶胶-凝胶过程的研究 |
| 4.1.2 凝胶后处理过程 |
| 4.2 SiO_2系干凝胶的对比研究 |
| 4.2.1 SiO_2 系湿凝胶的承重能力对比 |
| 4.2.2 SiO_2 系干凝胶性能的对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（9）功能性TiO2纳米结构分离膜及电极的制备、表征和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 国内外相关领域研究进展 |
| 1.1 TiO_2光催化剂研究进展及在应用中存在的问题 |
| 1.1.1 TiO_2光催化氧化技术的发展 |
| 1.1.2 TiO_2半导体光催化机理 |
| 1.1.3 TiO_2光催化剂在应用中存在的问题 |
| 1.2 TiO_2光催化氧化技术与其他技术的结合 |
| 1.2.1 TiO_2光催化氧化技术与超声技术结合 |
| 1.2.2 TiO_2光催化氧化技术与微波技术结合 |
| 1.2.3 TiO_2光催化氧化技术与热催化技术结合 |
| 1.2.4 TiO_2光催化氧化技术与室温等离子体技术结合 |
| 1.2.5 TiO_2光催化氧化技术与磁场技术结合 |
| 1.2.6 TiO_2光催化氧化技术与氧化技术结合 |
| 1.2.7 TiO_2光催化氧化技术与电化学技术结合 |
| 1.2.8 TiO_2光催化氧化技术与膜分离技术结合 |
| 1.2.9 TiO_2光催化氧化技术与多种技术结合 |
| 1.3 负载型 TiO_2光催化剂及载体类型 |
| 1.3.1 载体的作用 |
| 1.3.2 载体的类型和负载方法 |
| 1.3.3 根据载体类型选择与膜分离或电化学技术耦合 |
| 1.4 无机分离膜的研究进展及应用中存在的问题 |
| 1.4.1 无机分离膜的发展状况 |
| 1.4.2 无机分离膜的特点 |
| 1.4.3 无机分离膜的制备 |
| 1.4.4 无机分离膜的应用 |
| 1.4.5 应用中存在的问题 |
| 1.5 TiO_2光催化膜反应器及有待解决的问题 |
| 1.5.1 悬浮型光催化膜反应器 |
| 1.5.2 负载型光催化膜反应器 |
| 1.5.3 有待解决的问题 |
| 1.6 TiO_2电极光电催化研究 |
| 1.7 选题依据、目的、意义和内容 |
| 1.7.1 选题的依据 |
| 1.7.2 研究目的和意义 |
| 1.7.3 研究内容 |
| 2 TiO_2/ZrO_2复合分离膜的制备、表征及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料与仪器 |
| 2.2.2 TiO_2溶胶的制备 |
| 2.2.3 TiO_2/ZrO_2复合分离膜的制备 |
| 2.2.4 分析方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 溶胶-凝胶过程的调查 |
| 2.3.2 TiO_2/ZrO_2复合分离膜的表征 |
| 2.3.3 TiO_2/ZrO_2复合分离膜的渗透和截留实验 |
| 2.3.4 TiO_2/ZrO_2复合分离膜对染料的去除 |
| 2.4 小结 |
| 3 TiO_2/Al_2O_3复合分离膜的制备、表征及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与仪器 |
| 3.2.2 TiO_2/Al_2O_3复合分离膜的制备 |
| 3.2.3 表征和分析方法 |
| 3.2.4 TiO_2/Al_2O_3复合分离膜膜渗透、截留和光催化实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 傅立叶红外光谱分析(FT-IR) |
| 3.3.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 3.3.3 扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析 |
| 3.3.4 X射线能谱(EDX)分析 |
| 3.3.5 UV-vis扩散反射光谱分析 |
| 3.3.6 TiO_2/Al_2O_3复合分离膜的性能评价 |
| 3.4 小结 |
| 4 Si掺杂 TiO_2/Al_2O_3复合分离膜的制备、表征及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料与仪器 |
| 4.2.2 Si掺杂 TiO_2/Al_2O_3复合分离膜的制备 |
| 4.2.3 表征和分析方法 |
| 4.2.4 Si掺杂 TiO_2/Al_2O_3复合分离膜膜渗透、截留和光催化实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析 |
| 4.3.2 能量分散 X射线光谱(EDX)和 X射线光电子光谱(XPS)分析 |
| 4.3.3 SiO_2/TiO_2复合氧化物的晶相分析(XRD) |
| 4.3.4 傅立叶红外光谱分析(FT-IR) |
| 4.3.5 氧化物的zeta电位分析 |
| 4.3.6 复合分离膜孔结构分析 |
| 4.3.7 紫外-可见漫反射光谱分析(DRS) |
| 4.3.8 复合分离膜的光致亲水性研究 |
| 4.3.9 Si掺杂 TiO_2/Al_2O_3复合分离膜的性能评价 |
| 4.4 小结 |
| 5 TiO_2纳米结构膜电极的制备、表征及其光电催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料与仪器 |
| 5.2.2 TiO_2纳米结构膜电极的制备 |
| 5.2.3 表征和分析方法 |
| 5.2.4 TiO_2纳米结构膜电极光电化学和染料敏化太阳能电池测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 阳极氧化法制备的TiO_2纳米管阵列电极 |
| 5.3.2 水热合成法制备的TiO_2纳米管和纳米带膜电极 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 创新点摘要 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）溶胶—凝胶法制备多孔无机陶瓷膜进展（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 多孔Al2O3陶瓷膜的制备 |
| 3 多孔SiO2陶瓷膜的制备 |
| 4 多孔TiO2、ZrO2陶瓷膜的制备 |
| 5 无机复合陶瓷膜的制备 |
| 6 有机模板技术 |
| 7 结 语 |
四、Sol-Gel法制备Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-ZrO_2复合陶瓷膜的研究（论文参考文献）
- [1]新型氧化铝陶瓷膜的制备与性能研究[D]. 陈晗雪. 上海应用技术大学, 2021
- [2]溶胶-凝胶法制备陶瓷膜研究进展[J]. 李晓光,丁书强,卓锦德,曾宇平,王珂,马宁. 无机盐工业, 2019(01)
- [3]无机氧化物复合陶瓷膜的制备及性能研究[D]. 霍乐乐. 西安工程大学, 2016(04)
- [4]SiO2溶胶含量对Al2O3-SiO2-TiO2复合膜的影响[J]. 同帜,王赛,杨清,李海红,王婕. 膜科学与技术, 2014(01)
- [5]溶胶凝胶法制备陶瓷结合剂金刚石砂轮的研究[D]. 胡伟达. 湖南大学, 2013(01)
- [6]无机盐前驱体复合陶瓷膜制备及表征[D]. 邹力. 西安工程大学, 2013(12)
- [7]用于水及烟尘过滤梯度孔陶瓷的研究[D]. 李红丽. 武汉理工大学, 2011(09)
- [8]SiO2系干凝胶的制备研究[D]. 陈明华. 河北理工大学, 2009(04)
- [9]功能性TiO2纳米结构分离膜及电极的制备、表征和性能研究[D]. 张海民. 大连理工大学, 2008(05)
- [10]溶胶—凝胶法制备多孔无机陶瓷膜进展[J]. 方明山,贾木欣,肖仪武. 矿冶, 2007(02)