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納米氧化鎂常用來做耐火材料、金屬陶瓷,在化妝品、油漆、香粉、脂肪分解劑、醫藥擦光劑等方面亦有廣泛的應用。納米氧化鎂是一種新型高功能精細無機材料,有著不同于本體材料的光、熱、電、力學和化學等特殊性能,在電子、催化、陶瓷等領域有廣泛的應用。
納米氧化鎂還有望開發為高溫、高腐蝕氣體等苛刻條件下的尖端材料;也可用來制作傳感材料、雷達波材料、抗菌劑等。由于其如此廣泛的應用,所以越來越引起人們的關注。本文采用溶膠凝膠法,以硝酸鎂和硬脂酸為原料,在較低溫度下制得了結晶良好的納米氧化鎂。并應用X射線衍射(XRD)、傅里葉紅外吸收(FTIR)、X光電子能譜(XPS)、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)等測試技術對納米氧化鎂的結構及表面形貌進行了表征。
結果表明:所得凝膠在400℃下熱處理后,就可得到結晶良好的氧化鎂,形貌呈橢球形,粒徑在18nm左右;隨著熱處理溫度的升高,氧化鎂納米顆粒的尺寸不斷增大,說明結晶質量不斷提高。利用均勻沉淀法,以聚乙二醇為分散劑,硝酸鎂為反應前驅體,合成了納米氧化鎂。XRD、FTIR、SEM和XPS測試表明,所制備的氧化鎂屬立方晶系,顆粒的平均粒徑14nm,成絮狀聚集在一起,主要是由于在熱處理過程中小晶粒相互碰撞,較后聚集成核的緣故。
氧化鎂是有著NaCl晶體結構的絕緣固體無機材料,呈現較好的化學惰性、電絕緣性、光透明性、高溫穩定性和高熱傳導性,是一種優良的緩沖層材料。由于氧化鎂與常用半導體襯底材料Si、電很 材料Pt以及鐵電和超導材料的晶格常數等關鍵性質很接近,人們引入氧化鎂薄膜作為緩沖層在半導體(主要是Si和GaAs)上制備出了高質量的鐵電或超導薄膜。氧化鎂薄膜還是一種重要的介電防護材料。氧化鎂膜因為具有良好的抗濺射能力和高的二次電子發射系數,所以已被廣泛用在等離子體顯示器(PDP)中作為保護膜。本文采用磁控濺射法,通過濺射Mg膜后退火的方法制備了氧化鎂薄膜。應用XRD、FTIR、SEM和XPS等測試技術對樣品的結構、形貌和組分進行了分析。結果表明,樣品在900℃氧化時,結晶程度較好;而且濺射時間對薄膜的取向有很大的影響,濺射40分鐘的薄膜,只有(200)和(220)兩種取向,而濺射60分鐘的薄膜則沒有明顯的擇優取向。利用電泳沉積法在Si(111)襯底上沉積了氧化鎂薄膜。XRD、FTIR、XPS、SEM和TEM表明,700℃退火處理后的樣品為多晶結構,退火后的薄膜樣品由尺寸分布相對均勻的晶粒組成,晶粒大小在1-5μm之間。隨著退火溫度的升高,MgO的結晶質量不斷提高,但表面形貌變化不大。氧化鎂相關方面的研究是非常精細的，因此在操作過程中要格外細心，這樣才能得出準確的結果，今后的生產應用才能更加安全準確。
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