成果名称PDP用MgO粉体及陶瓷制备.ppt

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。 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。 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） 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 氧化镁陶瓷 一、应用背景 PDP用靶材 氧化镁晶体 PDP用微晶 CEL材料 CHM法 硝酸镁 NaOH/KOH 氢氧化镁 氧化镁 硝酸镁 尿素 碳酸镁/碱式碳酸镁 氧化镁 二、氧化镁晶体的制备研究 水热法 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 氧化镁的SEM和XRD对比图 1、CHM法生长晶体 氧化镁晶体与前驱体具有相同的形貌，结晶性较好 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 1、CHM法生长晶体 硝酸镁 尿素 蒸馏水 混合 高压釜 加热反应 过滤 前驱体 高温煅烧 氧化镁 水热法生长MgO晶体流程图 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 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 前驱体煅烧后的SEM和XRD对比图 将前驱体缓慢升温，煅烧得到氧化镁晶体的SEM与XRD对比图 2、水热法生长晶体 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 (200)/nm (220)/nm (a) 19.8 18.7 (b) 24.9 24.2 (c) 29.2 28.4 (d) 28.2 30.9 煅烧后氧化镁粉体的XRD图：(a) 700℃、(b)800℃、(c)900℃、(d)1000℃ 1、煅烧温度的确定 煅烧温度升高： （1）结晶性增强 （2）晶粒增大 将碱式碳酸镁在不同的温度条件下煅烧： 二、氧化镁陶瓷的制备研究 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 3、升温速率的确定