纯相钛酸镁纳米晶及其复合材料的合成与性能研究的任务书.docx

纯相钛酸镁纳米晶及其复合材料的合成与性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
纯相钛酸镁（MgTiO3）是一种重要的无机功能材料，在电感器、微波器件、热电器件、柿子狗等领域都有着广泛的应用。然而，传统的合成方法制备的MgTiO3颗粒晶粒度大，表面缺陷多，导致其性能受到限制，如介电损耗大、介电常数低等问题，降低了其在实际应用中的性能。因此，钛酸镁晶体形态控制和缺陷控制成为MgTiO3在应用时的研究重点之一。
随着纳米技术的发展，通过纳米化方法，可制备出具有高比表面积和较小尺寸效应的钛酸镁纳米晶体。其在电磁性能、尺寸特性、机械性能、光学性能、热学性能等方面表现出独特的性质，具有极大的潜力在电子、光电、磁学等领域中的应用。
此外，MgTiO3可以与其他材料复合形成复合材料，如MgTiO3与有机/无机复合材料、MgTiO3与金属类复合材料等。这些复合材料具有多种特殊性质，如可调谐介电响应、电磁波吸收、光催化性能、抗菌性、阻燃性等，可应用于航空航天、医疗卫生、环境治理、电池等领域。
因此，通过对纯相钛酸镁纳米晶及其复合材料的合成和性能研究，有助于拓展MgTiO3在各领域中的应用，进一步优化和改善其性能，提高其应用价值。
二、研究内容和任务
1.纯相钛酸镁纳米晶的制备与表征
（1）选择合适的制备方法，如溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法等，制备出纯相钛酸镁纳米晶。
（2）对不同制备方法制备的样品进行表征，如X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、比表面积测量（BET）等，分析其结构、形貌、晶粒大小、比表面积等性能参数。
（3）研究纯相钛酸镁纳米晶的物理化学性质，如介电响应特性、光学性质、热学性能、机械性能等。
2.纯相钛酸镁复合材料的制备与表征
（1）通过合适的方法合成纯相钛酸镁复合材料，如基于MgTiO3纳米晶的有机/无机复合材料、基于MgTiO3纳米晶的金属复合材料等。
（2）对不同复合材料样品进行表征，如X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、比表面积测量（BET）等，分析其结构、形貌、晶粒大小、比表面积等性能参数。
（3）研究纯相钛酸镁复合材料的物理化学性质，如介电响应特性、光学性质、热学性能、机械性能等。
3.纯相钛酸镁纳米晶及其复合材料的性能评价
（1）通过不同测试手段，如介电测试、光学测试、热学测试、机械测试等，测定样品的性能指标，如比电容、折射率、热导率、硬度等。
（2）分析不同样品之间的差异及其原因，研究纯相钛酸镁纳米晶及其复合材料的性能特点与优缺点。
4.纯相钛酸镁纳米晶及其复合材料的应用研究
（1）探讨纯相钛酸镁纳米晶及其复合材料在光、电、热、力学等方面的应用，研究其机制和性能表现。
（2）在多个领域开展应用研究，设计、制备、测试MgTiO3纳米晶及其复合材料在电感器、微波器件、热电器件、柿子狗、电磁波吸收、光催化、抗菌、阻燃等领域的应用性能，实现性能优化。
三、研究计划和进度安排
本研究计划是一个2年的项目。研究的具体进度和安排如下：
第一年
1.论文调研、文献综述：一个月。
2.纯相钛酸镁纳米晶的制备与表征：三个月。
3.纯相钛酸镁复合材料的制备与表征：三个月。
4.纯相钛酸镁纳米晶及其复合材料的性能评价：三个月。
第二年
1.纯相钛酸镁纳米晶及其复合材料的应用研究：四个月。
2.研究结果分析和论文撰写：四个月。
3.完成论文、论文评审过程、公开发表：两个月。
四、参考文献
[1]王若兰,贾雷.纳米级MgTiO3粉在核级Al2O3陶瓷中的制备及其电学性能[J].材料科学与工程学报,2013,31(4):371-375.
[2]徐宁,芮士勇.钛酸镁与其复合材料的制备工艺与特性[J].材料导报,2010.
[3]黄江,杨松,朱江等.MgTiO3-ZnFe2O4复合吸波材料的制备与性能[J].矿物岩石,2018,38(3):68-72.
[4]刘鑫,王建影,孙德堂等.新型导电复合材料的制备及其结构与性能研究[J].硅酸盐学报,2016,44(7):956-962.