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化学液相共沉淀法制备ITO纳米粉体的工艺研究
作 者: 魏坤
导 师: 黎铉海;何超坤
学 校: 广西大学
专 业: 化学工艺
关键词: 纳米 ITO 共沉淀法 前驱体
分类号: TB383.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 246次
引 用: 1次
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内容摘要
氧化铟锡(ITO)是一种锡掺杂的半导体材料,铟消费量的80%以上用于铟锡氧化物透明电极。由ITO纳米粉体制成靶材,然后通过直流磁控溅射制成的ITO薄膜,是一种重掺杂、高简并的n型半导体,具有低电阻率、高可见光透射率和强烈反射红外光等一系列独特的光学电学性能,已广泛应用于电子计算机、能源、电子、光电、国防军事、航天航空、核工业和现代信息产业等高科技领域,在国民经济中的作用日趋重要。而获得高品质的ITO粉体是生产优质透明电极材料的关键。本论文以4N铟、锡锭为原料,以25%氨水为沉淀剂,采用点滴法滴加氨水的方式的化学液相共沉淀法来制备ITO纳米粉体。考察了反应初始铟浓度、反应温度、反应终点pH值和前驱体老化时间对ITO粉体粒径的影响。运用X射线衍射(XRD)、差热-热重分析(DTA-TG)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(SEM)、红外分析(FT-IR)等检测手段对粉体进行了表征。在液相中加入1%的硅酸钠,反应温度为60℃,反应终点pH值为8,老化制度为2h,煅烧制度为4h、800℃的工艺条件下,所制得的ITO纳米粉具有立方晶系结构,粉体粒径在20~40 nm之间,球形,颗粒均匀,且分散性能良好。该方法与以前的方法相比,原料来源简单,共沉淀工艺改善,反应条件更加温和,工艺设备简单,污染小,成本低,产品质量高,为ITO纳米粉体合成工艺开辟了一条新的工艺路线。
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全文目录
摘要 4-6 ABSTRACT 6-11 符号说明 11-12 第一章 绪论 12-20 1.1 引言 12-13 1.2 铟资源 13-14 1.3 ITO材料 14-16 1.3.1 纳米材料特性 14-15 1.3.2 ITO纳米粉体特性与用途 15-16 1.4 ITO纳米粉体的制备的方法 16-19 1.4.1 均相共沉淀法 16 1.4.2 水溶液共沉淀法 16-17 1.4.3 喷雾燃烧法 17 1.4.4 溶胶-凝胶法 17 1.4.5 电解法 17 1.4.6 喷雾热解法 17-18 1.4.7 微乳法 18 1.4.8 热处理离子交换法 18 1.4.9 水热法 18-19 1.5 课题的提出与意义 19-20 第二章 ITO纳米粉体的制备原理 20-29 2.1 理论基础 20-25 2.1.1 纳米粉体制备的理论基础与工艺流程 20 2.1.2 纳米粒子在液相中的形成 20-21 2.1.3 纳米粒子成核驱动力、条件与成核速率 21-23 2.1.4 纳米粉体的团聚与分散 23-25 2.2 测试方法和原理 25-28 2.2.1 X射线衍射分析 25 2.2.2 差热-热重分析 25-26 2.2.3 电子显微镜分析 26-27 2.2.4 红外光谱分析 27-28 2.3 小结 28-29 第三章 ITO纳米粉体制备工艺 29-32 3.1 实验原料与试剂 29 3.2 主要实验以及测试设备 29-30 3.3 实验方案 30-31 3.4 实验过程 31-32 第四章 制备ITO纳米粉体的工艺条件研究 32-45 4.1 优化工艺条件的确定 32-35 4.1.1 影响ITO粉体性能的因素与水平 32 4.1.2 正交试验分析 32-35 4.2 搅拌方式和氨水滴加方式 35-36 4.3 干燥条件 36 4.4 煅烧制度 36 4.5 铟离子浓度对ITO粒度的影响 36-38 4.6 反应温度对ITO粒度的影响 38-39 4.7 老化时间对ITO粒度的影响 39-40 4.8 反应终点PH对ITO粒度的影响 40-42 4.9 分散剂用量对ITO粒度的影响 42-43 4.10 小结 43-45 第五章 ITO粉体的表征 45-54 5.1 综合热分析 45-47 5.2 XRD分析 47-49 5.3 扫描电镜分析 49-50 5.4 TEM分析 50-52 5.5 红外光谱分析 52-53 5.6 小结 53-54 第六章 结论与展望 54-56 6.1 结论 54 6.2 展望 54-56 参考文献 56-60 附录 60-61 致谢 61-62 攻读硕士学位期间发表论文 62
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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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