亚微米氮化硅粉体的分散性能研究毕业论文

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1、学士学位论文论文题目:亚微米氮化硅粉体的分散性能研究摘要利用研磨机将氮化硅(Si3N4)粉体研磨至亚微米级，并分析研磨条件对Si3N4颗粒粒度的影响。为了解决亚微米Si3N4粉体的团聚问题，加入适量的六偏磷酸钠(SHMP)、聚乙二醇（PEG：分子量为200）、四甲基氢氧化铵(TMAH)和聚甲基丙稀酸脂铵盐水溶液(Darvan-c)为分散剂，通过沉降实验研究它们对亚微米Si3N4粉体分散性能的影响。同时也通过沉降实验，研究不同Si3N4粉体的加入量和pH值溶液对Si3N4浆料分散性能的影响。实验结果表明，当磨介:加水量:Si3N4原始粉末=35：12

2、：10，研磨时间设置为8h时，获得的Si3N4粉体最细。从TMAH、SHMP、Darvan-c、PEG（分子量200）四种分散剂对亚微米Si3N4分散性能的曲线图可以看出，分子量为200的PEG对Si3N4的分散起不到良好的效果，而TMAH、SHMP和Darvan-c都有很强的抑制沉淀的作用，对亚微米Si3N4的分散效果较好。SHMP的加入量在1%时出现最佳值，随着加入量的逐渐增加，亚微米Si3N4的分散效果也逐渐变差。而对于Darvan-c这种分散剂在分散亚微米Si3N4时，在168h内0.4%的加入量分散效果最佳，而超过168h后0.8%的分散

3、效果明显提高。比较三种分散剂，0.4%的Darvan-c对亚微米Si3N4的分散效果最好，1%的SHMP和0.8%的TMAH次之。固相体积比对亚微米Si3N4粉体分散性能的影响具有一定的规律性，即随Si3N4粉体加入量的增加，相对沉降高度(RSH：是指沉降层高度与浑浊液总高度之比)越来越大，亚微米Si3N4的分散效果逐渐变差。在pH值对亚微米Si3N4粉体分散性能影响的实验中，在酸碱分界线处，Si3N4粉体的分散性能表现十分明显，在酸性条件下分散性能非常差；在碱性条件下分散性能却非常好，而且差距也不是很大。在碱性条件下，从RSH值可见，分散性能在p

4、H值为11时出现最佳效果。Darvan-c分散过的亚微米Si3N4粉体的流动时间最短，流动性最好。pH为11的溶液（利用Hcl和NH3配比成）对亚微米Si3N4进行分散后，粉体的流动时间较Darvan-c分散过的Si3N4粉体流动时间还要短，因此在没有特殊规定下，也可用pH值为11的溶液分散亚微米Si3N4粉体。从扫描电镜图可见，0.4%的Darvan-c、0.8%的TMAH、1%的SHMP和pH值为11的溶液都能够很好的分散Si3N4粉体，使其粒度变小，达到分散的良好效果，尤其是pH值为11的溶液和0.4%的Darvan-c对亚微米Si3N4的分

5、散效果更佳。关键词：亚微米，氮化硅，分散性ABSTRACTSiliconnitridepowderweregrindedtosubmicronlevelbyballmill,thegrindingconditionsontheparticlesizeofsiliconnitrideareanalysist.Addinganappropriateamountofsodiumhexametaphosphate,polyethyleneglycol(molecularweight200),polymethylmethacrylateammonium,te

6、tramethylammoniumhydroxideandDarvan-cforthescatteredagenttosolvethesub-micronsiliconnitridepowderreunion,andusingsedimentationexperimenttostudythedispersion.Atthesametime,thequantityofsiliconnitridepowdersanddifferentpHvaluesoftheirdispersionpropertieswerestudyed.Theexperiment

7、alresultsshowthatwhenthegrindingmediaratioof1:3.5,theamountofwaterwas1:1.2,grindingtimewassetto8hours,thesiliconnitridepowder,thesmallestsiliconnitridepowder.Fromtetramethylammoniumhydroxide,sodiumhexametaphosphate,Darvan-c,polyethyleneglycol(molecularweight200)offourdispersan

8、tsondispersionpropertiesofsub-micronsiliconnitridecurvecanbes