导　　师： 陈楷

学科专业： H05

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 本文由液相均匀沉淀法制备纳米级TiO₂超细粉和微波加热合成钛的氮化物和碳化物微粉两部分所组成。 第一部分：利用来源丰富、价格低廉的工业生产钛白粉中间产品——钛液为原料，采用均匀沉淀法制备了平均粒径约为30nm的高纯TiO₂超细微粉，该法设备简单，沉淀率高并易于工艺控制和实现工业化生产。同时研究了合成工艺和条件对钛液水解沉淀反应过程的影响。结果表明：钛液水解的偏钛酸沉淀颗粒中，占80％以上的为一次细粒子，其余少部分为二次和三次大粒子，因而形成一定粒径分布宽度。这是钛液本身的特性所决定的，当反应温度从钛液的沸藤温度降为86℃时，虽然沉淀颗粒粒径和粒径分布会有所减小，但是反应时间却由约1小时大大延长至约14小时；加入非离子型表面活性剂对一次粒子的大小基本没有影响，其空间位阻效应只是对二次和三次粒子的长大有一定作用并且以低分子量表面活性剂的作用效果更好。文中还进一步分别给出了水解反应的沉淀率一次、二次和三次粒子的粒径随反应时间变化的关系式。最后得到纳米TiO₂超细粉的具体合适制备工艺条件为：浓钛液中加入过量50％的尿素和3％的低分子量非离子型表面活性剂，反应温度为106℃，反应时间60～80min，再经洗涤、干燥和500℃保温1小时煅烧即可。 第二部分：利用第一部分制备的纳米TiO₂超细粉，再选用市售的锐钛矿型TiO₂和金红石型TiO₂为原料，分别与不同粒度的三种碳黑C₁、C₂和C₃配料，采用微波加热的碳热还原法来进一步合成了TiN、TiC和Ti(C_x、N_1-x)微粉。阐述了不同合成原料及原料配比、加工和不同合成反应条件对合成过程和产品粒度的影响以及合成反应的热力学分

关 键 词： 钛液 均匀沉淀法 纳米微粉 偏钛酸 二氧化钛 微波合成 氮化钛 碳化钛 碳氮化钛 碳黑

领　　域： [一般工业技术]