SiC是性能優(yōu)越的結(jié)構(gòu)功能一體化材料,傳統(tǒng)合成方法高耗能、高污染,無法滿足高端產(chǎn)品需求。論文采用微波加熱技術(shù),具有加熱速率快、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),選用不同碳源材料,探索合成SiC,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:分別選用工業(yè)煤、活性炭、石墨片作為三種不同碳源材料,正硅酸乙酯作為硅源,對碳源材料進(jìn)行不同的處理方式和不同原料混合,獲得不同混合結(jié)構(gòu)的合成原料。微波加熱過程中通過調(diào)節(jié)輸入功率調(diào)節(jié)加熱速率,合成溫度分別設(shè)定在1000-1700 ℃,保溫時間為0-120 min。分別采用XRD,Raman,SEM,TEM等分析方法對樣品組分、結(jié)構(gòu)、形貌等進(jìn)行表征,同時分析了合成樣品的介電以及電磁波吸收性能。實(shí)驗(yàn)表明,微波合成SiC加熱過程大致出現(xiàn)4個階段:（1）加熱起始階段的熱積累（<600 ℃）,（2）快速加熱階段的熱劇變（600～900 ℃）,（3）高溫生長階段（900～1100 ℃）和（4）保溫階段。不同碳源合成原料引起微波加熱行為出現(xiàn)差異。分別表現(xiàn)為:不同碳源材料引起加熱速率不同,熱劇變現(xiàn)象不同。在同樣輸入功率水平下,采用工業(yè)煤顆粒、活性炭顆粒和石墨片作為碳源,實(shí)際反射功率變化趨勢不同,到達(dá)60... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

微波波譜圖

緒論9子材料和一小部分非金屬材料，其可用作保溫材料。微波反射體：一般為金屬，微波輻射金屬時會被反射回去，一般應(yīng)用在微波加熱裝置的腔體。圖1.2物質(zhì)與微波的相互作用圖（a：透過；b：吸收；c：反射）Figure1.2Interactiondiagrambetweenmaterialandmicrowave微波加熱技術(shù)廣泛地應(yīng)用于高分子材料，食品加工，農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，但在陶瓷粉體的制備領(lǐng)域應(yīng)用很少。因此，微波合成陶瓷粉體正在成為研究熱點(diǎn)，微波在陶瓷粉體合成過程中有著獨(dú)特的優(yōu)勢[58-60]。從根本上說，與傳統(tǒng)加熱不同，微波加熱的基本原理是材料依靠自身的介質(zhì)損耗吸收微波，材料內(nèi)部的熱量高于外部，這是因?yàn)椴牧显谖⒉▓鱿掳l(fā)生了體積加熱，如圖1.3所示。圖1.3微波加熱與傳統(tǒng)加熱的差別Figure1.3Differencebetweenmicrowaveheatingandconventionalheating此外，Chun[61]通過量熱法探索了對不同材料的微波響應(yīng)程度，發(fā)現(xiàn)C質(zhì)材料對微波的響應(yīng)是最敏感的。當(dāng)微波輻射時，C基材料內(nèi)部的C顆粒產(chǎn)生焦耳熱，使電子發(fā)生運(yùn)動從而產(chǎn)生熱量。此外，Mingos[62]提出微波法使材料不易散失熱量，進(jìn)而減輕外部安全殼壁上的污染。

緒論9子材料和一小部分非金屬材料，其可用作保溫材料。微波反射體：一般為金屬，微波輻射金屬時會被反射回去，一般應(yīng)用在微波加熱裝置的腔體。圖1.2物質(zhì)與微波的相互作用圖（a：透過；b：吸收；c：反射）Figure1.2Interactiondiagrambetweenmaterialandmicrowave微波加熱技術(shù)廣泛地應(yīng)用于高分子材料，食品加工，農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，但在陶瓷粉體的制備領(lǐng)域應(yīng)用很少。因此，微波合成陶瓷粉體正在成為研究熱點(diǎn)，微波在陶瓷粉體合成過程中有著獨(dú)特的優(yōu)勢[58-60]。從根本上說，與傳統(tǒng)加熱不同，微波加熱的基本原理是材料依靠自身的介質(zhì)損耗吸收微波，材料內(nèi)部的熱量高于外部，這是因?yàn)椴牧显谖⒉▓鱿掳l(fā)生了體積加熱，如圖1.3所示。圖1.3微波加熱與傳統(tǒng)加熱的差別Figure1.3Differencebetweenmicrowaveheatingandconventionalheating此外，Chun[61]通過量熱法探索了對不同材料的微波響應(yīng)程度，發(fā)現(xiàn)C質(zhì)材料對微波的響應(yīng)是最敏感的。當(dāng)微波輻射時，C基材料內(nèi)部的C顆粒產(chǎn)生焦耳熱，使電子發(fā)生運(yùn)動從而產(chǎn)生熱量。此外，Mingos[62]提出微波法使材料不易散失熱量，進(jìn)而減輕外部安全殼壁上的污染。


本文編號：3088257