Transcript MgO成果发布）

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
CHM法
NaOH/KOH
硝酸镁 尿素
水热法
氢氧
化镁
碳酸镁
/碱式
碳酸镁
氧化镁
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
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
硝酸镁
尿素
混合
高压釜
蒸馏水
氧化镁
高温煅烧
前驱体
过滤
水热法生长MgO晶体流程图
加热反应
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：
(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