發(fā)布時(shí)間：2020-12-13 22:40

　　碳氮化硅（SiCN）材料具有超高硬度、低熱膨脹系數(shù)、抗氧化、耐腐蝕等優(yōu)異性能,有望應(yīng)用于航空、航天和石化等領(lǐng)域的極端環(huán)境中。但目前制備SiCN材料的主要方法是聚合物前驅(qū)體裂解法和氣相沉積法,工藝復(fù)雜且成本高。本論文選用廉價(jià)易獲取的硅源和碳源材料,經(jīng)過高溫碳氮化合成了晶態(tài)SiCN。借助XRD、XPS、FTIR、TEM和SEM等檢測方法,研究合成產(chǎn)物的物相組成、化學(xué)鍵組成和顯微結(jié)構(gòu),主要探討原料種類、氮化溫度和原料中硅碳比對合成SiCN的影響,分析SiCN的形成機(jī)理及其影響因素,探索制備SiCN材料的優(yōu)化工藝。（1）金屬硅粉與淀粉經(jīng)碳氮化后能生成晶態(tài)SiCN,其成型工藝對SiCN的合成影響不大;催化劑的加入促進(jìn)了Si與C的反應(yīng)從而抑制了氮化過程,對SiCN的合成不利;淀粉的熱解過程中SiCN的生成中起到了重要作用。（2）以金屬硅粉和玉米淀粉為原料,壓制成型后經(jīng)不同溫度碳氮化。當(dāng)碳氮化溫度為1350°C時(shí),硅與玉米淀粉熱解后殘存的非晶碳開始反應(yīng)生成β-SiC。碳氮化產(chǎn)物由SiC、未反應(yīng)的Si及非晶碳組成。當(dāng)溫度達(dá)到1450°C時(shí),產(chǎn)物中出現(xiàn)Si₃N₄

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Si-C-N三元相圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氮?dú)鈿夥障掠衩椎矸蹮岱纸鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)[J]. 苑春苗,李暢,李剛,張培紅.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(04)
[2]濺射輔助微波等離子體化學(xué)氣相沉積SiCN晶體[J]. 萬軍,馬志斌,曹宏,吳振輝,汪建華.  新型炭材料. 2010(01)
[3]熱絲CVD生長SiCN薄膜的研究[J]. 牛曉濱,廖源,常超,余慶選,方容川.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2004(02)
[4]硅粉直接氮化反應(yīng)合成氮化硅研究[J]. 李亞偉,張忻,田海兵,劉俊虎,李楠.  硅酸鹽通報(bào). 2003(01)
[5]有機(jī)硅聚合物制備的陶瓷材料高溫結(jié)晶與氧化機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 林仕偉,司文捷,彭志堅(jiān),苗赫濯.  宇航材料工藝. 2002(04)
[6]濺射工藝對SiCN薄膜沉積及光性能的影響[J]. 肖興成,宋力昕,江偉輝,彭曉峰,胡行方.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2000(04)

博士論文
[1]硅碳氮薄膜的結(jié)構(gòu)及光學(xué)特性研究[D]. 彭銀橋.中南大學(xué) 2013
[2]新型溶膠凝膠法制備SiCN（O）陶瓷前驅(qū)體及相應(yīng)陶瓷材料的高溫?zé)嵝袨檠芯縖D]. 成慧杰.天津大學(xué) 2012

碩士論文
[1]SiCN薄膜的制備及其光學(xué)參數(shù)的研究[D]. 樊玎玎.西北大學(xué) 2010
[2]熱絲化學(xué)氣相沉積制備SiCN薄膜的研究[D]. 屈亞東.西北大學(xué) 2009
[3]無氧溶膠—凝膠合成陣列微孔SiCN陶瓷[D]. 張玉花.天津大學(xué) 2008
[4]無氧溶膠—凝膠反應(yīng)合成結(jié)構(gòu)可控SiCN陶瓷[D]. 謝皎.天津大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2915303