二氧化锡电极的研究及其强韧化.pdf

东华大学
硕士学位论文
二氧化锡电极的研究及其强韧化
姓名:汪庆卫
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:宁伟
20050301
二氧化锡电极的研究及其强韧化摘要其要求一般是单一对烧绪芑虻ヒ欢缘缪阅埽在工艺上,我们从原料的选择出发,到生料煅烧、生玉球的湿磨会引入一定量的氧化铝杂质。通过优化工艺,二氧化锡电极主要用于玻璃、搪瓷等物质的熔化,其不仅要有一定的导电性能,对耐侵蚀和强韧性的要求也很高。目前我国高档次二氧化锡电极绝大部分依赖进口,国产电极质量低下,很难满足生产和实际应用。以前对于二氧化锡的研究主要是从陶瓷或薄膜出发,化锡电极要求既要有较高的电学性能,还要求较好的烧结性能。本文通过从工艺和化学掺杂对玻璃窑用二氧化锡电极的烧结性能和强韧性能进行了系统的研究。首先从基本掺杂元素出发,在找出常用的掺杂元素及相应的加入量后,通过从工艺和掺杂稀土元素来提高二氧化锡电极的性能,特别是二氧化锡电极的强韧性。在常用添加剂上,我谜皇笛榉ǎü喙刈料,选出衷K兀诔9婀ひ丈战岷螅馐云涿芏取⑵孔率和常温电阻,发现三者的混合添加剂对电极的综合性能最好,在确定掺杂剂后,,从而找出三种添加剂最佳的添加量。熟料配比、烧成气氛、烧成温度等多方面研究,通过实验,发现的生熟料配合成型,对二氧化锡电极的烧结有一定的提高,比常规的全熟料配比的致密度有一定提高。而采用的颗粒级配对烧结也十分有利。同时,我们发现刚
减少球磨时间,大大减少了氧化铝的引入量。探索出相对较好的工艺流程。由于稀土元素的优异性能,我们研究了稀土氧化铈对二氧化锡电极性能的影响。通过稀土元素二氧化铈:的不同量的掺杂,借助苌浞治鲆恰⑸璧缇怠⒘ρ硬度仪等设备对二氧化锡电极进行分析,发现掺杂%的二氧化锡电极的力学性能良好,断裂韧性提高了%,而硬度提高了%,由扫描电镜发现,掺杂的二氧化锡电极晶体生长良好,二氧化锡晶体呈现三维生长,而苌渫计滓仓な盗硕趸辶己玫纳ぁ其对二氧化锡电极的力学性能有较大的提高。结合工艺和二氧化锡掺杂对二氧化锡电极的强韧性影响,通过陶瓷微观机理分析,我们得出,适当的工艺和添加剂可使二氧化锡晶格较好地生长,并出现柱状晶,大大提高了电极的强韧性,其增韧机理主要是柱状晶引起的微裂纹增韧和桥联增韧。关键词:玻璃电熔技术;二氧化锡;二氧化铈;烧结性;韧性;硬度:
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泐良己东华大学学位论文原创性声明日期:杖丈月立徊本人郑重声明:我恪守学术道德,崇尚严谨学风。所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写,我对所写的内容负责,并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作暂签名
指导教师签名:硝日期:耐年潞学位论文作者签名:砂庑卫目期:姗炅⒃戮不保密击东华大学学位论文版权使用授权书保密口,在——年解密后适用本版权书。学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学何论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存利汇编本学位论文。本学位论文属于’
前言东华大学硕士学位论文第一章的改善,因而目前玻璃上的导电薄膜研究极其活跃。这是解决防霜玻、二氧化锡的基本性质及各种用途壕迨粲谒姆骄担叫尉澹宄仕蹲础⒆吨矗有时呈针状。在馄字锌煽闯鯯=。在高温时并不熔化,而是直接升华,其升华温度并无定论,与大气压及本身致密度均有关。一般认为,小于时挥发率不大。在~。陨希趸臃⒚飨越峡。在玻璃搪瓷行业中最早的应用是作为瓷釉和乳浊剂可作为色料,如铬锡红和锡钒黄色料。作乳浊剂用途是利用它在硅酸赫熔体中溶解度特别小的特性。除此之外,也可被用作火花塞绝缘子的材质。是一种偷嫉绨氲继濉4慷趸谋鹊缱枋芪露扔跋较小,不宜作导电陶瓷‘。但在少量掺杂后,其导电性能有非常明显璃的较好途径‘,特别是现阶段铟透氧化锡薄膜砉惴河τ到生物医药中。气敏陶瓷也是最常见的气敏材料之一K且許基本原料,加入催化剂、粘结剂等,按照常规的陶瓷工艺方法制成的。纯在烧结后,结构比较疏松,常作气敏陶瓷,但在掺杂后得到致密体时,就可以用作压敏陶瓷,具有非常好的非线性电流一电压关系∞茄姑籼沾傻牧己貌牧稀二氧化锡电极前期发展和现状乜作为电极材料的研究大约出现在二十世纪五十年代,它是玻璃电熔技术发展到一定阶段后的成熟产物。玻璃电熔技术白年沃尔克昵肓艘桓