【摘要】：ZrC是具有多種優(yōu)良物理、化學(xué)特性的重要高溫結(jié)構(gòu)材料之一,例如ZrC具有高熔點(diǎn)(3550℃),高硬度(25 GPa),強(qiáng)耐磨及耐腐蝕性和高電導(dǎo)率,ZrC的這些特性使得其成為在許多應(yīng)用領(lǐng)域里都很有前景的材料,諸如刀具,耐磨部件,機(jī)械工業(yè)用熔爐,特別是由于ZrC具有低中子吸收截面和良好的抗輻射使得其用于核反應(yīng)堆核心材料。由于團(tuán)聚會(huì)嚴(yán)重影響甚至使微納米粉體失去原有的優(yōu)良性能,因此為了實(shí)現(xiàn)ZrC微納米粉體在實(shí)際中的應(yīng)用,本文研究了ZrC粉體在高分子溶劑中的懸浮和均勻分散的問(wèn)題,制備出固相含量為30wt%、靜置24h后保持穩(wěn)定分散的碳化鋯-酚醛樹(shù)脂懸浮液。本論文采用ZrO2-Mg-C12H22O11體系為研究對(duì)象,通過(guò)調(diào)控整個(gè)反應(yīng)體系中吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的比例,有效控制體系的反應(yīng)溫度,達(dá)到化學(xué)反應(yīng)稀釋自蔓延高溫合成反應(yīng)的目的。實(shí)驗(yàn)研究了稀釋比例、原料球磨工藝對(duì)最終產(chǎn)物形貌及化學(xué)組成的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,原料的球磨預(yù)處理工藝對(duì)于該體系能否反應(yīng)完全具有重要作用。原料未經(jīng)球磨處理,無(wú)論吸熱反應(yīng)所占比例高低,體系反應(yīng)均不完全,有除ZrC外的雜質(zhì)存在,如ZrO2和Zr2O。原料經(jīng)過(guò)行星球磨后,吸熱反應(yīng)所占比例為40%時(shí),體系反應(yīng)可以制得純度較高,平均粒徑為60nm的ZrC粉末。產(chǎn)物氧化過(guò)程約開(kāi)始于200℃,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)合成的微納米ZrC粉末在較低溫度下更易被氧化,可能是因?yàn)閆rC粉末具有更小的粒徑以及較高的表面活性能。本文研究制備具有良好流動(dòng)性和靜置穩(wěn)定性的ZrC-PF懸濁液,探索有機(jī)溶劑、分散劑的選擇與配比、ZrC-PF懸濁液的制備工藝、ZrC粉末的預(yù)處理工藝對(duì)ZrC-PF懸濁液的流動(dòng)性與靜置穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,采用經(jīng)過(guò)最佳預(yù)處理工藝的ZrC粉末,當(dāng)酚醛樹(shù)脂、丙酮、分散劑、經(jīng)預(yù)處理后得到的碳化鋯粉末的質(zhì)量比為1:2:0.1~0.3:1.42時(shí),制得靜置穩(wěn)定性和流動(dòng)性均較好的ZrC-PF懸濁液。ZrC-PF懸浮液的粘度在200mPa·s~800 mPa·s。其中ZrC粉末的最佳預(yù)處理工藝為:將碳化鋯粉末與質(zhì)量濃度為35%的濃鹽酸按質(zhì)量比1:5混合,室溫?cái)嚢?0h,然后抽濾,所得濾餅用去離子水洗滌至中性,干燥后在有機(jī)溶劑中研磨得到經(jīng)預(yù)處理后得到的碳化鋯粉末。運(yùn)用懸濁液靜態(tài)壓強(qiáng)測(cè)量?jī)x,研究ZrC-PF懸浮液靜置時(shí)間和定點(diǎn)靜水壓強(qiáng)的變化關(guān)系。在靜置24小時(shí)后,按照配比關(guān)系所制備的ZrC-PF懸浮液上層特定液層的壓強(qiáng)變化在20%以下,說(shuō)明ZrC-PF懸浮液可以保持較好的穩(wěn)定性,沒(méi)有發(fā)生明顯的沉降。
[Abstract]:ZrC is one of the important high-temperature structural materials with many excellent physical and chemical properties. ZrC, for example, has a high melting point (3550 鈩，

本文編號(hào)：2231211