本文關(guān)鍵詞：碳化硅粉體表面處理方法及其漿料流變性研究

  更多相關(guān)文章： SiC 表面改性 流變性 水熱處理 雜質(zhì)離子

【摘要】：膠態(tài)成型工藝是制備高可靠性、復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀SiC陶瓷部件的有效方法之一。如何制備高固含量、低粘度的均勻穩(wěn)定漿料是實(shí)現(xiàn)此工藝的關(guān)鍵問題和技術(shù)難點(diǎn)。為此,本課題擬從SiC微觀結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)研究入手,旨在獲得可利用的化學(xué)結(jié)構(gòu)和氧化過程,探索粉體表面處理和改性方法。采用酸洗、高溫氧化煅燒、水熱處理以及分散劑改性等方法,研究了SiC粉體表面性質(zhì)的改變,探討了高固含量條件下漿料穩(wěn)定形成的各種因素、形成機(jī)理以及流變特性。重點(diǎn)開展了粉體及其漿料微觀差異性研究,定量分析了雜質(zhì)離子和粉體表面氧化層對漿料流變性產(chǎn)生的影響,探索了更適應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)的粉體表面處理和改性工藝。主要研究成果如下:1.SiC粉體表面微觀分析與漿料流變性研究:選取國內(nèi)外不同牌號的SiC粉體,通過XRD、SEM和Zate電位儀等儀器對其晶型、粒度及表面性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。兩種粉體的晶型和形貌無明顯差異,但粉體的表面性質(zhì)、漿料的流變性和穩(wěn)定性卻存在顯著性差異。國外粉體所制漿料不僅粘度較低,穩(wěn)定性和分散性也優(yōu)于國內(nèi)粉體所制的漿料。2.雜質(zhì)離子對SiC粉體分散性及漿料流變性的影響:采用ICP-AES定量研究了雜質(zhì)離子對SiC粉體表面性質(zhì)和漿料流變性產(chǎn)生的影響。雜質(zhì)離子去除后,Zeta電位明顯增大,漿料流變性和穩(wěn)定性得到大幅度提高。SiC粉體表面存在的金屬雜質(zhì)離子或水相中的雜質(zhì)離子都是影響漿料流變性的重要因素之一。3.SiC表面氧化物對其漿料流變性能的影響:研究表面,造成SiC漿料粘度增大,流變性變差的主要因素是粉體表面或水相中的雜質(zhì)離子,而不是粉體表面的氧化層(主要是SiO_2物質(zhì))。去除雜質(zhì)離子后的SiC粉體,高溫煅燒可減少粉體表面的硅羥基,產(chǎn)生的SiO_2氧化物活性較高,在堿性溶液中可以增強(qiáng)粉體表面的靜電排斥力,漿料的流變性得到一定的提高。4.水熱處理對SiC粉體產(chǎn)生的影響:水熱處理改變了SiC粉體表面的硅羥基含量,粉體表面接觸角增大,親水性降低,釋放了束縛在粉體表面的自由水,降低了SiC漿料的粘度。是一種值得進(jìn)一步研究的粉體處理技術(shù)。5.分散劑在SiC水熱處理中的應(yīng)用:采用丁胺、四甲基氫氧化銨和新合成的MA101作為改性劑,在水熱處理中對SiC粉體進(jìn)行表面改性。改性后,SiC粉體表面的Zeta電位增大,顆粒間的靜電排斥力增強(qiáng),漿料的穩(wěn)定性和分散性顯著提高。其中MA101改性的效果最好,微量的添加就可顯著改善粉體的表面性質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】：SiC 表面改性 流變性 水熱處理 雜質(zhì)離子
【學(xué)位授予單位】：煙臺(tái)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ174.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 納米陶瓷10
• 1.2 碳化硅（SiC）簡介10-11
• 1.3 SiC粉體表面改性機(jī)理11-14
• 1.4 SiC粉體表面改性方法14-16
• 1.5 懸浮液流變特性16-19
• 1.6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.7 選題意義與研究內(nèi)容20-22
• 2 SiC粉體表面微觀分析與漿料流變性研究22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器22-23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 2.4 性能測試24-26
• 2.5 結(jié)果與討論26-35
• 2.6 小結(jié)35-36
• 3 雜質(zhì)離子對SiC粉體分散性及漿料流變性的影響36-50
• 3.1 引言36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)原料及試劑36-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法37-38
• 3.4 性能測試38
• 3.5 結(jié)果與討論38-48
• 3.6 小結(jié)48-50
• 4 SiC表面氧化物對其漿料流變性能的影響50-60
• 4.1 引言50
• 4.2 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備50-51
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法51
• 4.4 性能測試51-52
• 4.5 結(jié)果與討論52-59
• 4.6 小結(jié)59-60
• 5 水熱處理SiC粉體及其漿料流變研究60-70
• 5.1 引言60
• 5.2 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備60-61
• 5.3 實(shí)驗(yàn)方法61
• 5.4 性能測試61
• 5.5 結(jié)果與討論61-69
• 5.6 小結(jié)69-70
• 6 分散劑在SiC水熱處理中的應(yīng)用70-82
• 6.1 引言70
• 6.2 實(shí)驗(yàn)原料及試劑70
• 6.3 實(shí)驗(yàn)方法70-71
• 6.4 性能測試71
• 6.5 結(jié)果與討論71-81
• 6.6 小結(jié)81-82
• 7 結(jié)論與展望82-84
• 7.1 結(jié)論82-83
• 7.2 展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-92
• 致謝92-93
• 作者簡介93-94
• 攻讀碩士學(xué)位期間完成的學(xué)術(shù)論文94-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目95-96

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本文編號：904697