19571.α磷酸鋯單片懸浮液的流變特性與凝膠研究

1、分類(lèi)號(hào)：UDC：密級(jí)：學(xué)校代號(hào)：11845學(xué)號(hào)：2111202011廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(理學(xué)碩士)曠磷酸鋯單片懸浮液的流變特性與凝膠研究施增楷指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)：盛正丕熬援學(xué)科(專(zhuān)業(yè))或領(lǐng)域名稱(chēng)：壺筮王絲堂皇塑堡學(xué)生所屬學(xué)院：撾抖曼能退堂瞳論文答辯日期：呈Q!曼生晝旦摘要摘要旺磷酸鋯(QZrP)是一種近似正六邊形的層狀化合物，被四丁基氫氧化銨(113AOH)溶液剝離成單層后，得到的二維結(jié)構(gòu)具有較大的比表面積和徑厚比。碟狀顆粒各向異

2、性，形成的懸浮液有別于球形和棒狀顆粒懸浮液，可用于液晶材料、聚合物納米復(fù)合材料、仿生材料、皮克林乳液和鉆井液等。磷酸鋯單片懸浮液是典型的碟狀顆粒懸浮液，其研究涉及多個(gè)學(xué)科，具有重要的應(yīng)用價(jià)值和學(xué)術(shù)意義。本論文研究了具有較大徑厚比的磷酸鋯單片懸浮液的流變特性和凝膠形成，主要結(jié)果如下：1以八水氧氯化鋯(ZrOCl2“8H20)和磷酸(H3P04)為原料，采用水熱法合成aZrP，再用TBAOH溶液剝離，得到0tZrP單片懸浮液。通過(guò)控制磷酸濃

3、度、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度可以調(diào)節(jié)(ItzrP的粒徑及其分布；靜置分層懸浮液取下層可以提高懸浮液的濃度，減小顆粒粒徑的多分散性。2掃描電子顯微鏡(SEM)顯示制備的aZrP形貌規(guī)整，呈近似正六邊形；粒徑分布均一，大部分集中在1500皿琺：右。X射線(xiàn)衍射(Ⅺ①)顯示aZrP樣品有明顯的衍射峰，峰形比較尖銳且規(guī)整。說(shuō)明樣品有較高的結(jié)晶度。動(dòng)態(tài)光散射(DLS)顯示aZrP單片懸浮液的粒徑分布集中在1400nlll左右，與SEM的觀(guān)察結(jié)果比較一致。

4、3與文獻(xiàn)中的其它懸浮液體系相比，aZrP單片懸浮液的剪切粘度表現(xiàn)出明顯的剪切變稀現(xiàn)象。濃度較高(大于各向同性向列相轉(zhuǎn)變濃度)的懸浮液中，大量的ZrP顆粒在低剪切速率區(qū)聚集形成粒子簇，隨著剪切速率的增大，粒子簇逐漸分解，各向異性的顆粒開(kāi)始沿著流動(dòng)的方向排列，而且徑厚比越大，這種效果越明顯，因此，剪切粘度急劇減小。TBACI的加入使aZrP單片懸浮液的剪切粘度增加，高剪切速率區(qū)的牛頓平臺(tái)縮短，剪切增稠現(xiàn)象更加明顯。在一定的應(yīng)變或角頻率范圍內(nèi)

5、，aZrP單片懸浮液的儲(chǔ)能模量和損耗模量隨著懸浮液濃度的增加而增加。振幅掃描中，懸浮液在線(xiàn)性粘彈區(qū)的儲(chǔ)能模量大于損耗模量，表現(xiàn)為粘彈性固體。角頻率掃描中，低頻區(qū)的儲(chǔ)能模量和損耗模量變化不明顯；中高頻區(qū)，儲(chǔ)能模量和損耗模量隨著角頻率的增加而增大。4懸浮液體系pH值的降低和NaCI溶液的加入都能使洳ZrP單片懸浮液形成凝膠。pH值越小，nZrP單片懸浮液越容易形成凝膠；相同的pH值下，位ZrP單片懸浮液的濃度越高，越容易形成凝膠。吐一ZrP