畢業(yè)論文92101

1、溶膠凝膠法制備納米瓷膜的研究摘要隨著社會的高速發(fā)展，瓷膜產(chǎn)品的種類和產(chǎn)量正日益增長，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，遍及工業(yè)和生活的各個方面。瓷膜優(yōu)越的性能也正發(fā)揮著極其重要的作用。本文以甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷為乙組分，酸堿催化劑催化，NB1，NB2，滑石粉，云母粉，碳化硅，以及其他溶劑，助劑作為甲組分，通過溶膠凝膠法制備耐高溫納米瓷膜涂料。用膜厚度儀檢測涂膜厚度，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)鉛筆檢測膜硬度，馬弗爐檢測膜所能承受的高溫。關(guān)鍵字：耐高溫 瓷膜 溶膠凝膠法THE SEARCHING OF NA MI COATING BY THE WAY OF G-BAbstract

2、We use the Methyltriethoxysilane , Methyltrimethoxysilane , Phenyltrimethoxysilane as the first group.Then take the NB1,NB2, PULVISTALCI,yunmu power,Synthetic Moissanite,and some other as the second group, and then get the hot temperature coating by the way of the G-S I test the thick of Key words:h

3、ot temperature hoted by water coating of china目錄第一章 緒論1.1引言31.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀3第二章 溶膠凝膠法制備納米耐高溫瓷膜的研究32.1 實驗部分3實驗試劑3 實驗裝置3 實驗操作4.1 顏料的選擇4.2填料的選擇4.3填料碳化硅用量的確定42.2結(jié)果與討論5顏料種類的選5填料云母粉，滑石粉的選擇5碳化硅投入量的確定52.3小結(jié)5第三章 結(jié)論5參考文獻(xiàn)5致謝6 第一章 緒論1.1引言 瓷膜涂料是一種嶄新的涂料種類，其技術(shù)思路和原有涂料非常不同,廣泛用于石油化工廠，煉鋼廠，發(fā)電廠等 。目前國內(nèi)最近幾年有高校和少數(shù)的公司做過研究，基本處于研發(fā)和

4、實驗階段，技術(shù)很不成熟，產(chǎn)品的品質(zhì)和性能非常不穩(wěn)定，因此瓷膜涂料的研究很有實際意義。本課題從選材（篩選原料）、配方設(shè)計、工藝摸索幾個方面進(jìn)行試驗, 利用單因素法選擇兩種以上耐溫顏料，設(shè)計合理的涂料配方制造涂料，然后涂裝工件，并且檢驗涂膜的耐溫性及相關(guān)性能。溶膠凝膠法簡稱S-G法，是以無機(jī)鹽或金屬酸鹽為主要原料制備玻璃，陶瓷以及其他功能材料的一種新的工藝方法。其主要優(yōu)勢有：反應(yīng)溫度低，具有原子或分子水平的均勻性，純度高，設(shè)備簡單馬克制作大面積涂膜1。1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀膜涂料的技術(shù)思路和原有涂料非常不同，日本對瓷膜涂料的研究起步最早，但涂裝技術(shù)始終是制約其推廣應(yīng)用的壁壘，未得到廣泛應(yīng)用；韓國瓷膜涂

5、料的研究和技術(shù)日趨成熟，市場接受速度也相當(dāng)快，韓國的家電產(chǎn)品特別是廚衛(wèi)設(shè)備、加熱電器中，瓷膜涂料使用的比例越來越高；韓國的大韓化工、大金化工、大和化工等公司的產(chǎn)品都先后在我國有過一定的銷售，產(chǎn)品價格昂貴，每公斤幾百元到上千元不等，涂膜150以下長期使用基本不變化，冷硬度達(dá)到6H以上，熱硬度在4H以上。目前國內(nèi)最近幾年有高校和少數(shù)的公司做過研究，基本處于研發(fā)和實驗階段，技術(shù)很不成熟，產(chǎn)品的品質(zhì)和性能非常不穩(wěn)定，通過在以有機(jī)硅樹脂為基料，加入耐熱顏料提高其耐高溫性能，以便在更廣領(lǐng)域使用。因此瓷膜涂料的研究很有實際意義2。第二章溶膠凝膠法制備納米瓷膜的研究2.1 實驗部分實驗試劑異丙醇： 分析純 江

6、蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司甲基三乙氧基硅烷： 工業(yè)級 曲阜晨光化工有限公司甲基三甲氧基硅烷： 工業(yè)級 曲阜晨光化工有限公司苯基三甲氧基硅烷： 工業(yè)級 曲阜晨光化工有限公司乙烯基三乙氧基硅烷： 工業(yè)級 曲阜晨光化工有限公司 滑石粉： 1250目 工業(yè)級 長興縣興義微粉有限公司云母粉： 800目 工業(yè)級 滁州市寶塔礦業(yè)有限責(zé)任公司潤濕分散劑： BD-3071 工業(yè)級 杭州包爾得有機(jī)硅有限公司消泡劑： BD-FT50 工業(yè)級 杭州包爾得有機(jī)硅有限公司碳化硅： 工業(yè)級 深圳微納超細(xì)材料有限公司鋁溶膠： 工業(yè)級 蘇州納迪微電子有限公司水 自來水 工業(yè)級 實驗工具及設(shè)備水浴保溫箱，攪拌裝置，燒瓶，調(diào)漆刀，

7、籃式研磨機(jī)，高速分散機(jī)，馬弗爐，噴砂機(jī)，噴漆水洗臺。 水浴保溫箱 籃式研磨機(jī) 馬弗爐 噴砂機(jī) 噴槍 高速分散機(jī) 實驗操作.1 滑石粉漿的制備：按比例準(zhǔn)確稱量滑石粉，異丙醇，水，潤濕分散劑，消泡劑，鋁溶膠，流平劑，放入籃式研磨機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速1400r/min,研磨兩小時，出料，塑料瓶密封備用。.2 云母粉漿的制備按比例準(zhǔn)確稱量云母粉，異丙醇，水，潤濕分散劑，消泡劑，鋁溶膠，流平劑，放入籃式研磨機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速1400r/min,研磨兩小時，出料，塑料瓶密封備用。.3 NB1色漿的制備按比例準(zhǔn)確稱量滑石粉，異丙醇，水，潤濕分散劑，消泡劑，鋁溶膠，流平劑，放入籃式研磨機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速1400r/min,研磨1

8、.5小時，出料，塑料瓶密封備用。.4 NB2色漿的制備按比例準(zhǔn)確稱量滑石粉，異丙醇，水，潤濕分散劑，消泡劑，鋁溶膠，流平劑，放入籃式研磨機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速1400r/min,研磨1.5小時，出料，塑料瓶密封備用。.5 碳化硅漿的制備分別按比例準(zhǔn)確稱量碳化硅1500目、2000目、2500目，異丙醇，水，潤濕分散劑，消泡劑，鋁溶膠，流平劑，放入高速分散機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速1600r/min,研磨半小時，出料，塑料瓶密封備用。.6 甲組份的制備根據(jù)設(shè)計配方準(zhǔn)確稱量甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷作為乙組份，放入塑料瓶密封，貼上標(biāo)簽等待加入甲組份。記錄數(shù)據(jù)。.7 乙組份的制

9、備按照配方設(shè)計準(zhǔn)確稱量顏料色漿，填料漿，異丙醇，鋁溶膠，水，酸堿催化劑作為甲組份，加入相應(yīng)的乙組分瓶中。記錄數(shù)據(jù)。.8甲乙組分混合熟化將加以組分混合后，放入水浴保溫箱中，設(shè)定溫度40oC反應(yīng)20小時，前一小時每隔五分鐘搖晃一次，之后幾小時搖晃一次。.9 制板出料后用噴砂機(jī)處理板，用異丙醇清晰干凈后，進(jìn)行噴涂。將制好的膜放置室溫五分鐘靜置，放入烘箱固化。設(shè)置溫度120oC，固化一小時。2.1.310檢測性能固化一小時后取出用規(guī)定鉛筆檢測膜的熱硬度，等待膜降至室溫，檢測其冷硬度，之后把板放入溫度設(shè)置好的馬弗爐。檢測其耐高溫性能，用放大鏡觀察是否有裂紋，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)3-6。 性能檢測.1顏料的選擇：

10、將甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷按一定比例混合，催化劑為酸堿催化劑，其用量為總量1%，反應(yīng)溫度為40，反應(yīng)時間20h進(jìn)行如下實驗，檢測其相關(guān)性能，優(yōu)化顏料的種類。表1顏料的種類及用量種類序號百分含量涂膜厚度外觀冷硬度熱硬度耐高溫/oCNB1112%37.6開裂開裂4H開裂216%44.2開裂開裂5H開裂320%41.4表面不平7H5H400424%47.1表面平坦5H4H400NB2124%37.6表面平坦6H4H500220%35.8有縮孔7H5H400316%41.5粗糙不平8H5H400412%43.2表面平坦8H5H3002.1.4.2 填料的

11、選擇：根據(jù)的實驗結(jié)果確定填料，催化劑為酸堿催化劑，其用量為總量的1%，反應(yīng)溫度為40，反應(yīng)時間20h進(jìn)行如下實驗，制版檢測其相關(guān)性能，優(yōu)化填料的種類7。表2填料選擇實驗表 種類序號百分含量涂膜厚度外觀冷硬度熱硬度耐高溫/oC云母粉115%36.9平坦發(fā)花6H5H300220%35.7平坦5H3H400325%37.4有顆粒6H4H500云母粉115%36.5平坦6H4H400220%37.2有光澤6H5H400325%35.6有光澤7H5H500備注：在實驗時發(fā)現(xiàn)，加入流平劑之后，涂膜的耐高溫性能下降2.1.4.3 填料碳化硅用量的選擇：根據(jù)的實驗結(jié)果確定碳化硅，催化劑為酸堿催化劑，其用量為總

12、量的1%，反應(yīng)溫度為40，反應(yīng)時間20h進(jìn)行如下實驗，制版檢測其相關(guān)性能，優(yōu)化碳化硅的種類8。表3碳化硅的選擇實驗表檢測序號百分含量涂膜厚度外觀冷硬度熱硬度耐高溫/oC1500目11%36.8平坦泛白5H4H3002 2%39.7平坦泛白5H4H40033 %37.5有顆粒5H4H5002000目11 %40.1平坦泛白6H4H30022 %38.2平坦有光澤4H3H40033 %37.4有光澤7H6H4002500目11 %41.2平坦泛白5H5H30022 %43.5平坦有光6H6H40033 %38.6平坦有光6H6H4002.2 結(jié)果與討論 顏料種類的選擇根據(jù)表1,可知在相同條件下，N

13、B1的耐高溫性能比較好，其成膜外觀，冷熱硬度，以及耐溫色變、開裂情況均較好。而且綜合成本考慮，選用含量16 %NB1顏料好。 填料云母粉，滑石粉的選擇根據(jù)表2可知在相同條件下，加入云母粉漿比滑石粉漿耐高溫性能較好，所以在制備色漆時可以考慮使用云母粉代替滑石粉。 碳化硅的投入量的確定 根據(jù)表3可知在相同條件下，綜合考慮涂膜外觀，硬度，耐高溫性能，選用2000目的碳化硅比較經(jīng)濟(jì)適用。2.3 小結(jié)實驗證明：NB1色漿與云母粉，碳化硅組合耐高溫性能好。選用合適比例得到優(yōu)化配方。第三章 結(jié)論由 .1可以看出，NB1的耐高溫性能比較好，其成膜外觀，冷熱硬度，以及耐溫色變、開裂情況均較好，而在一定范圍內(nèi)隨著

14、顏料用量的增加，涂膜的耐高溫性能增加，但是考慮到成本問題，所以選用耐高溫性能相差不多，但是節(jié)省顏料的方案，所以用顏料占總投料量的16%。填料的加入根據(jù) 可以看，NB1的耐高溫性能比較好，其成膜外觀，冷熱硬度，以及耐溫色變、開裂情況均較好出，云母粉的耐高溫效果比較好，所以選用云母粉作為配方的填料，根據(jù)2.1.4.3 可以確定碳化硅的用量在3 %時候最佳。所以，我建議較好的配方可以使用：顏料NB1色漿16%，云母粉漿25%，碳化硅選用2000目3 %。參考文獻(xiàn)1、徐政，倪宏偉?，F(xiàn)代功能陶瓷M北京國防工業(yè)出版社，19982、葛彥俠，劉桂云。瓷膜涂料的性能及應(yīng)用J.2010.第十期3、戰(zhàn)鳳昌，李悅良等編專用涂料M化學(xué)工業(yè)出版社,19914、符嵩濤,余江鴻,李瓛. VS系列耐磨涂料提高耐磨性能的研究.甘肅冶金M，2010,第32卷第3期5、何濤，高長有.