导电硅酸盐纳米陶瓷涂层材料的研究开题报告

全文总字数：5298字

1. 研究目的与意义（文献综述）

目的：

导电型陶瓷涂层具有导体或半导体性能，是主要用于非导体材料的表面涂层。不仅会给非导体物质材料赋予导电的能力，还具有排除物质材料中所积累静电荷的优良性能。导电型陶瓷涂层可以起到电路成型、电磁波屏蔽和防止静电等作用，可以广泛应用于电子、电器、航空、石化、印刷等领域。本课题拟将导电介质用于硅酸盐无机纳米陶瓷涂层材料，制定出具有导电性能的陶瓷膜的制备方法。

2. 研究的基本内容与方案

本课题主要对导电硅酸盐纳米陶瓷涂层材料进行研究，进行导电介质的筛选，并研究不同导电介质对陶瓷涂层材料性能的影响。将导电介质用于硅酸盐无机纳米陶瓷涂层材料，掌握高导电硅酸盐纳米陶瓷涂层材料的制备方法和陶瓷涂层的结构与性能的表征方法。

导电介质一般可以分为碳系粉末，金属粉末和金属氧化物粉末三种。碳系导电涂料是用量较大的一种功能涂料，具有结构高、无毒无害、成本低、质轻等优点。用作碳系导电涂料的导电填料主要有各种大量应用的炭黑、以及近几年广泛使用的石墨、石墨烯、碳纳米管等。与炭黑和石墨相比，分散的碳纳米管更容易搭接形成导电网络，将其作为导电填料，并与导电聚合物复合可制备出导电性能优良的聚合物基复合材料。当然碳系填料也有着制造成本高，涂层的防腐蚀、耐冲击、耐高温、耐老化等性能较差，以及由于其比表面积比较大，从而容易团聚的缺点。金属系导电涂料金属系填料主要有银粉、镍粉和铜粉等。其中银粉具有优异的防腐性能，良好的化学稳定性，高质量的导电性，是较早被开发应用的金属导电填料，但银填料的成本较高。镍粉抗电磁干扰的性能高，化学稳定性能良好，制造成本也比较适中，因此被广泛应用。铜粉制造成本低，与银导电性相近，但缺点是导电性也不稳定，容易氧化，随着铜粉防氧化技术的提高，如使用催化剂活化处理纳米铜粉表面，然后采用置换反应法制备与原来铜粉大小大致相同的核壳形铜-银双金属粉末，从而即降低了成本又解决了铜粉易氧化的问题。属氧化物主要为二氧化锡，还有少部分的氧化锌等。常用于这些领域中的n型半导体有掺铟氧化锡(ITO)、掺氟或掺锑氧化锡(FTO，ATO)、掺铝或掺镓氧化锌(AZO，GZO)。由于ATO的机械性能和热稳定性比ITO等高，因而有更为广泛的应用前景。与传统的抗静电材料相比，纳米ATO导电粉体具有明显的优势，主要表现在其良好的导电性、浅色透明性、良好的耐候性和稳定性以及低的红外发射率等方面，是一种极具发展潜力的新型多功能导电材料。

通过对上述三种导电填料的分析和比较，筛选出一种成本较低，稳定性好，具有较高导电能力的电介质。对该导电介质的制备方法进行研究，选取一种较成熟，产率高，较易操作能够满足一定工业化生产要求的制备方式。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]高桂兰. 锑掺杂二氧化锡（ato）纳米导电涂料的研究及分析测试[d]. 中南大学, 2004.

[2]姜卫丽, 刘华荣. 浅色抗静电涂料的制备及性能检测[j]. 黑龙江科学, 2011, 02(3):23-24.

[3]王书媚, 税安泽, 曾令可. 氧化锌基复合抗静电涂层的制备[j]. 陶瓷, 2009(5):17-20..