文档介绍：河南师范大学
硕士学位论文
金属钴粉与钴的氧化物的制备与表征
姓名:张小东
申请学位级别:硕士
专业:无机化学
指导教师:姜聚慧;王宇
20090601
摘要纳米材料具有较大的比表面积,表面原子数、表面能、表面张力随粒径的下降急剧增加,导致超细钴粉以及其氧化物在电、磁、敏感特性和表面稳定性等方面的性能不同于普通粒径的颗粒,因而使超细钴粉以及其氧化物在电子工业、磁性材料、硬质合金、表面喷涂、化学催化等工业领域有重要的用途,表现出优异的性能。本文综述了目前国内外超细钻粉以及氧化物的制备方法和应用情况。本文在总结前人方法的基础上加以改进,制备了亚微米级的球形钴颗粒及空心结构的四氧化三钴,具体研究内容如下:擞胠,嫉囊合嗷乖ê退想禄乖ㄖ票赋鼍哂写慷雀摺⒘6认浮⒎布均匀、呈球形的亚微米钻粉。实验以醋酸钻为原料,.丙二醇为还原剂,加入聚乙烯吡咯烷酮耙⒓恋戎票赋霾煌叽绲难俏⒚鬃攴邸Mü刂萍尤肭庋趸的顺序和加入分散剂实现了对钴粉粒径的控制,并且找出了制备钻粉的最佳工艺条件。该方法具有生产工艺更简单易行,产品粒度可以调节控制等优点。但真正实现工业化生产,尚需进一步探索和完善技术参数。此外,用浸渍法将钻粉负载到碳纳米管上,进行了碳纳米管负载金属钴的研究。源姿犷埽琹’嘉T现票赋瞿擅姿难趸甑那扒澹⒍郧扒褰了研究。前驱体经过高温热处理后得到了尺寸均匀,分散性良好的空心结构帕#粒径为笥摇T谒难趸甑闹票腹讨校扒宓闹票钙鸬搅斯丶饔茫笛研究了制备前驱体的影响因素。结果显示,通过调节分散剂聚乙烯吡咯烷酮ǘ戎龋梢允迪侄钥招慕峁笴颗粒的尺寸控制。本研究采用扫描电镜⑼干涞缇、簧湎哐苌畆昂焱夤馄—等现代分析手段对产物钴粉及其氧化物的理化指标进行分析,根据分析结果对实验研究进行改进。关键词:亚微米钴粉,.丙二醇,空心结构,亚微米四氧化三钴
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签名:筮尘二。垒导师签名::盘既齠:』签名:丛丛:塞日期。丑√:』.独创性声明关于论文使用授权的说明本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得河南师范大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解河南师范大学有关保留、使用学位论文的规定,即:有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权河南师范大学可以将学位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、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ
,钴原子序数为,位于元素周期表第八族,原子量为.,密度为/,熔点为械阄,具耐高温性。钴具有铁磁性和延展性,在硬度、抗拉强度和机械加工性能等方面比铁优良。从标准电极电势来看,钴为中等活泼的金属,位于铁族元素铁镍的中间,钻的抗腐蚀性能好,常温时,水、湿空气、碱及有机酸均对钴不起作用。钻在稀酸中比铁更难溶解,但在加热时,特别是当钴粉状态加热时,能与氧、硫、氯、溴激烈反应,还能与硅、磷、砷、锑、铝形成一系列的化合物,与碳形成碳化物坏蔽露雀哂,钴在空气中开始氧化;赤热的钻能分解水而放出氢;细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴,钴能被硫酸、盐酸、硝酸溶解形成二价钴盐、能与稀醋酸缓慢作用。钻的化合价为和。对于简单的钴离子,二价稳定,三价不稳定;但对于钴络合物,三价钴稳定【。纳米钴粉由于其特殊的物理化学性能,广泛地应用于硬质合金【俊⒌绯亍⒂来挪牧稀金刚石工具制造等行业,并且在催化剂、磁性材料、吸波材料、陶瓷等领域的应用表现出许多优异的性能。擅鬃攴墼谟仓屎辖鹦幸档挠τ纳米钴粉被用于硬质合金的主要原料之一,目前在国内的用量约为肿笥摇K着硬质合金工业的发展,钴粉在硬质合金中的应用大概为三种发展趋势撼割芊邸纳米粉末、纳米球形钴粉。高品质的硬质合金对钴粉的物理性能如粒度、粒度分散性、产物的形貌等都提出了更高的要求,粒度要求越来越小话懔>兑G笮∮趌蚊为球形或类球形,粒度分布为正态分布。硬质合金材料对钴粉的纯度要求也越来越高。一般情况下认为钴粉含量不小于%,镍的含量小于%时,对合金的强度性能无害。在硬质合金中使用纳米钴粉,使合金的横向断裂强度、硬度和密度都得到了提高,使其第一章引言
擅最芊墼谔沾闪煊虻挠τ的陶瓷是借助于高温高压使各种颗粒融合在一起制成的。将纳米钻粉压成块材后,由于颗粒之间界面的高能量,在较低温度就可以烧结达到致密化的目的,且性能优异