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ATO(掺锑二氧化锡)超细导电粉体作为一种新型多功能导电粉体材料,其广阔的市场应用前景已经引起了很大的关注。本文以SnCl4·5H2O和SbCl3为主要原料,采用化学共沉淀法制得了较高导电性的纳米级ATO超细粉体。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和粒度分析仪等手段对超细导电粉体进行了表征。研究了反应温度、反应pH值、掺锑浓度和锻烧温度等工艺参数对最终粉体粒径和导电性能的影响规律。最终得到了最佳工艺操作参数,制得了单个粒子的平均粒径为10mm左右、体积电阻率为5Ω·cm的ATO粉体。
本文还研究了ATO超细粉体的分散。以ATO粉体作为原料,采用湿法球磨工艺制备出分散稳定性好的纳米ATO水性浆料,较好地解决了纳米粉体团聚的问题。通过粒径分析、Zeta电位测量以及沉降测验,讨论了分散剂种类、pH值等参数对ATO水浆的稳定性及分散性的影响,确定了制备分散性、稳定性均较好的纳米ATO浆料的工艺条件。我们的实验结果表明,在碱性条件下,使用复合分散剂且在其最佳添加量时,为最佳工艺条件。制备出了pH值为8-10、聚集体平均粒径小于150nm的ATO水性浆料,该浆料在室温下存放至少一年后没有目测的分层。
在制得了ATO水浆的基础上,还初步探讨了ATO粉体在丙烯酸树脂抗静电涂层中的应用。结果表明,添加了ATO后的丙烯酸树脂其表面电阻值数量级从1011Ω下降到105Ω,具有较高的抗静电性能。涂层在ATO含量较小时具有较好的光透过率,但随着ATO含量的增加,其透光率下降。后续的研究中可考虑寻找新的成膜方法来降低膜层厚度。