發(fā)布時(shí)間：2017-11-13 19:15

  本文關(guān)鍵詞：熔鹽介質(zhì)中鱗片石墨表面包覆ZrC的改性制備及其應(yīng)用

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【摘要】：熔鹽法作為一種新型的粉體合成方法,具有降低反應(yīng)溫度、提高反應(yīng)速率、增大體系內(nèi)反應(yīng)物的接觸面積等優(yōu)點(diǎn)。碳化鋯是一種超硬材料且其化學(xué)穩(wěn)定性好,具有良好的耐腐蝕、耐高溫性能,是一種優(yōu)良的表面保護(hù)材料和高溫結(jié)構(gòu)材料。本文利用鱗片石墨在大部分熔鹽體系中不具備溶解度這個(gè)特點(diǎn),利用模板法特性合成了一種在鱗片石墨表面包覆一層Zr C的C-ZrC復(fù)合粉體,探討了熔鹽介質(zhì)、燒成溫度、石墨粒度和保溫時(shí)間對(duì)反應(yīng)體系中物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的作用機(jī)制,并在鱗片石墨層狀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,確立了反應(yīng)速率控制機(jī)制。建立了高溫氧化的邊界層擴(kuò)散控制模型,解析了氧化速率控制步驟,并進(jìn)一步計(jì)算出了動(dòng)力學(xué)參數(shù)。最后,將合成的C-ZrC復(fù)合粉體引入到Al_2O_3-C耐火材料中,探討添加不同含量C-ZrC粉體對(duì)材料抗氧化以及抗渣性能的影響。(1)在900-1200℃、氬氣保護(hù)下,利用熔鹽法成功地在鱗片石墨表面原位生成了ZrC,并與鱗片石墨形成了C-ZrC復(fù)合結(jié)構(gòu)。在NaCl-Na F熔鹽介質(zhì)中鋯原子具有更高的質(zhì)量傳遞速率,在模板法生長(zhǎng)機(jī)制的控制下,鋯與石墨能夠更快地在該熔鹽體系中發(fā)生反應(yīng);而升高溫度能夠在一定程度促進(jìn)ZrC的生成及晶粒的發(fā)育。同時(shí),研究了不同保溫時(shí)間下生成的ZrC包覆厚度,建立了反應(yīng)外擴(kuò)散控制模型。(2)采用Kissinger方法計(jì)算動(dòng)力學(xué)參數(shù),活化能Ek=288k J·mol-1;鱗片石墨表面的ZrC包覆層被氧化后生成的氧化物層能夠阻止石墨的進(jìn)一步氧化。利用氧化模型證明,試驗(yàn)所制備的C-ZrC復(fù)合粉體其氧化過(guò)程的速率控制步驟為O2從環(huán)境中穿過(guò)邊界層向反應(yīng)表面擴(kuò)散。(3)當(dāng)C-ZrC復(fù)合粉體部分替代鱗片石墨后,能夠在一定程度上提高Al_2O_3-C耐火材料的抗氧化性和抗渣性,而當(dāng)C-ZrC完全替換鱗片石墨后,試樣的抗渣性較之前有所降低,試樣內(nèi)部靠近渣的部位呈現(xiàn)出多孔且疏松的結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.3;TQ175.1

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2 郭海珠;;中國(guó)鱗片石墨的研究[J];水泥與房建材料;1989年03期

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4 宋廣業(yè);岳成林;;鱗片石墨選礦再磨段數(shù)的研究[J];山東建材學(xué)院學(xué)報(bào);1990年02期

5 謝朝學(xué);保護(hù)大鱗片石墨選礦的研究[J];中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊;2005年01期

6 宋廣業(yè);;鱗片石墨的破磨特性與再磨設(shè)備的合理選擇[J];礦產(chǎn)綜合利用;1993年01期

7 陳云,馮其明,張國(guó)范,陳遠(yuǎn)道,盧毅屏,歐樂(lè)明;微細(xì)鱗片石墨分散性[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年06期

8 王新江;;細(xì)鱗片石墨選礦研究[J];礦產(chǎn)保護(hù)與利用;1991年04期

9 尹國(guó)祥;潘波;高心魁;王健東;余占國(guó);;石墨種類對(duì)超低碳MgO-CaO-C磚性能的影響[J];耐火材料;2010年05期

10 陳鏡輝;;利用搖床保護(hù)大鱗片石墨的探討[J];礦產(chǎn)綜合利用;1988年02期

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1 李哲;鱗片石墨浮選特性及工藝研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2010年

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1 郭鼎;熔鹽介質(zhì)中鱗片石墨表面包覆ZrC的改性制備及其應(yīng)用[D];武漢科技大學(xué);2016年

2 李玉峰;細(xì)鱗片石墨膨脹機(jī)理的研究[D];西南石油大學(xué);2006年

3 賈丹;ZnFe_2O_4/TiO_2/鱗片石墨粒子電極光電催化性能的研究[D];湖南大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1182021