納米氧化鈰分散體流變性能及應用研究.pdf

1、納米分散體是指將納米粒子分散在分散介質中形成的膠體懸浮液體系。在這種膠體懸浮液中，納米粒子與納米粒子之間、與分散介質之間的相互作用使得分散體的流變性能與分散介質的流變性能相比發(fā)生很大改變。流變性能是懸浮液加工、使用、以及懸浮液性能評定的重要依據(jù)。本文利用流變儀分別研究了納米CeO2水基懸浮液以及納米CeO2基礎油基懸浮液的流變性能。
　　 納米CeO2水基懸浮液由于其拋光速率高，拋光損傷小，被作為重要的拋光液應用于化學機械拋光技

2、術(CMP)。在CMP中，拋光液的懸浮穩(wěn)定性、流動性、酸堿性、濃度、拋光液中拋光粒子的分散性、表面性質、粒度分布、比表面積等對拋光液的儲存和運輸、拋光后工件表面的質量及拋光速率等有重要影響，而這些性質與拋光液的流變性能密切相關。本文研究了水基納米CeO2懸浮液在不同pH值、CeO2顆粒濃度、溫度、中性電解質濃度下的流變性能。研究結果表明，隨著zeta電位減小，懸浮液粘度增大，當pH值大于5.62時懸浮液逐漸轉變?yōu)榧羟凶兿〉姆桥ｎD流體。懸

3、浮液中CeO2顆粒濃度低于17.5wt％時，顆粒濃度對體系的流變性能影響較弱，但是繼續(xù)增大顆粒濃度，懸浮體表觀粘度明顯增大，出現(xiàn)剪稀現(xiàn)象。溫度對懸浮液流變性能影響較為復雜，且與懸浮液的固含量有關。中性電解質的加入使得懸浮體的zeta電位降低，從而使體系表現(xiàn)出較高的表觀粘度。
　　 將納米CeO2引入到基礎油中，可以增加基礎油的承載能力，抗氧化、老化能力，使其變得對環(huán)境友好。CeO2/基礎油的流變性能對懸浮液的運輸，加工以及后期潤

4、滑油、脂的調配過程具有重要的指導意義，精確了解懸浮液的流變性能是非常必要的。本文研究了納米CeO2/基礎油的流變性能隨固含量、溫度、剪切時間的影響，結果表明隨著固含量的增大懸浮液的粘度增大，固含量在30wt％以下時，懸浮液表現(xiàn)出牛頓流體的特性，繼續(xù)增加固含量則轉變?yōu)榧羟凶兿〉姆桥ｎD流體，可以利用冪律方程對流變曲線進行描述。隨著溫度的增高體系的粘度減小，非牛頓性減弱。當懸浮液的固含量達到30wt％以上時，懸浮體表現(xiàn)出觸變性且觸變性隨著溫度