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成果名称::PDP用MgO粉体及陶瓷制备. 成果发布人:曹林洪 成果发布单位:西南科技大学材料科学与工程学院 功能陶瓷课题组. 项目简介. 该项目来源于国家高技术研究发展计划 (863 计划 ) 新材料技术领域 “ 新型平板显示技术 ” 重大项目 “ PDP 用 MgO 晶体材料技术研究及产业化( 2008AA03A325 ) ” 项目的子项目 “ PDP 用 MgO 多晶陶瓷的烧结研究 ” ( 09zg1101 )资助。
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成果名称::PDP用MgO粉体及陶瓷制备 成果发布人:曹林洪 成果发布单位:西南科技大学材料科学与工程学院 功能陶瓷课题组
项目简介 • 该项目来源于国家高技术研究发展计划(863计划) 新材料技术领域“新型平板显示技术”重大项目“PDP用MgO晶体材料技术研究及产业化(2008AA03A325)”项目的子项目“PDP用MgO多晶陶瓷的烧结研究”(09zg1101)资助。 • 采用溶液(CHM、水热及共沉淀)合成方法制备了六方、立方以及球形MgO纳米粉体,采用普通烧结炉在较低温下制备了高致密高纯度的MgO陶瓷。 • 在700℃低温煅烧后获得的MgO粉体晶粒尺寸为17.2nm,采用该MgO纳米粉在1300℃烧结陶瓷相对密度达到98.2%。 • 该项目具有工艺简单、产品稳定性好、成本低,适合工业化批量生产。
一、应用背景 • 80年代末“便携式计算机”的发展促进了液晶显示技术的巨大 产业化,引发相关材料研究热潮。 • 90年代日本的FPD工业又掀起了两大热点: • 彩色液晶显示技术(LCD) 彩色等离子显示技术(PDP) • 2009年松下推出全球最薄( 24.7mm )的NeoPDP面板,数字信息化时 代的今天,高清晰度等离子显示技术存在巨大的商业市场。
一、应用背景 • 氧化镁被用做保护膜: • 耐高温(熔点2800℃)、抗溅射(升华热H=5.69×10-6J/Kg·mol) • 二次电子发射系数高(σ=0.55)等 • 满足PDP的特性要求: • (1)长时间稳定性;(2)低工作电压;(3)透光性好 • (4)绝缘性能优良;(5)合理可行的涂覆方法; • (6)快速放电反应;(7)邻近放电干扰低。
一、应用背景 CEL材料 氧化镁晶体 PDP用微晶 氧化镁陶瓷 PDP用靶材
二、氧化镁晶体的制备研究 硝酸镁 氢氧化镁 CHM法 氧化镁 NaOH/KOH 碳酸镁/碱式碳酸镁 硝酸镁 尿素 水热法 氧化镁
1、CHM法生长晶体 煅烧氢氧化镁得到氧化镁晶体: 物质的量 (a)5mmol、(b) 10mmol、(c) 20mmol、(d) 30mmol 氧化镁晶体与前驱体具有相同的形貌,结晶性较好 氧化镁的SEM和XRD对比图
1、CHM法生长晶体 10mmol的Mg(NO3)2·6H2O得到的Mg(OH)2晶体和MgO晶体的SEM图 氢氧化镁 氧化镁
硝酸镁 尿素 混合 高压釜 蒸馏水 高温煅烧 氧化镁 前驱体 过滤 加热反应 2、水热法生长晶体 以Mg(NO3)2·6H2O和尿素为原料,水做水热介质,通过水热法在高压釜中生长MgCO3/ Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O微晶 水热法生长MgO晶体流程图
2、水热法生长晶体 2.1 尿素与镁离子物质的量配比对前趋体的影响 (a)1:1、(b)2:1、(c)3:1、(d)4:1 生长得到前驱体的SEM和XRD对比图
2、水热法生长晶体 将前驱体缓慢升温,煅烧得到氧化镁晶体的SEM与XRD对比图 氧化镁晶体与前驱体具有相同的形貌,得到了立方外形的氧化镁晶体,晶体的结晶性较好 前驱体煅烧后的SEM和XRD对比图
二、氧化镁陶瓷的制备研究 1、煅烧温度的确定 将碱式碳酸镁在不同的温度条件下煅烧: 煅烧温度升高: (1)结晶性增强 (2)晶粒增大 煅烧后氧化镁粉体的XRD图:(a) 700℃、(b)800℃、(c)900℃、(d)1000℃
3、升温速率的确定 三组不同的MgO粉体升温速率:5℃/min 、10℃/min、20℃/min、30℃/min 可制得相对密度大于98%的氧化镁陶瓷
敬请指导 谢谢各位