碳化硼（B₄C）陶瓷是最堅(jiān)硬的三種材料之一,其他兩種分別為金剛石和立方相氮化硼。碳化硼的莫氏硬度為9.3。因具有密度低、強(qiáng)度大、高溫穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn),在耐磨材料,尤其在輕質(zhì)裝甲領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。但碳化硼陶瓷的斷裂韌性、抗彎強(qiáng)度都較低。這使得我們?cè)趹?yīng)用時(shí)經(jīng)常會(huì)因?yàn)槠浯嘈远档褪褂脡勖蜔o(wú)法擴(kuò)展其適用范圍。本課題著眼于B₄C陶瓷的斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度的提升,開(kāi)展了以下幾個(gè)方向的研究:1.采用改良的Hummers法來(lái)制備了氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）,通過(guò)水洗的辦法去除掉氧化石墨中的酸性物質(zhì),水洗過(guò)程中pH增大至中性也有助于氧化石墨層與層之間的靜電斥力增大,更容易被剝離成GO。再通過(guò)超聲剝離進(jìn)行處理即可以將氧化石墨完全轉(zhuǎn)變?yōu)镚O。2.利用十六烷基三甲基溴化銨（Cetyltrimethyl Ammonium bromide,CTAB）研究了異相共沉淀反應(yīng)過(guò)程中,CTAB對(duì)GO和B₄C的單獨(dú)作用時(shí)的影響,以及對(duì)兩者混合在一起時(shí)的作用效果。研究發(fā)現(xiàn)CTAB在超聲作用下可以形成穩(wěn)定水溶液,在CTAB溶液中... 

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B4C晶胞結(jié)構(gòu)示意圖

3圖1-1B4C晶胞結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-1CrystalstructureoftheB4C雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)B-C二元相圖進(jìn)行了大量的研究[5]，但是由于B-C的多變性以及相圖中存在多種B-C形態(tài)，因此許多問(wèn)題依舊未被研究清楚，B-C二元相圖值得進(jìn)行更深入的探究。目前為止，認(rèn)可度較高的B-C二元相圖如下圖1-2所示，在B-C二元相圖中存在均相區(qū)，這個(gè)均相區(qū)包含從富硼相的B12C到富碳相的BC2以及碳硼比變化過(guò)程中的16種已被報(bào)導(dǎo)的碳化硼化學(xué)式。圖1-2碳化硼相圖Fig.1-2PhasegraphofcarboncarbideP：轉(zhuǎn)熔點(diǎn)F：固液同成分熔點(diǎn)E：低共熔點(diǎn)根據(jù)圖1-2中的B-C二元相圖，公式1-1給出了碳化硼晶胞內(nèi)總原子數(shù)和碳含量的關(guān)系：

第二章實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其測(cè)試方法2.1實(shí)驗(yàn)材料2.1.1制備氧化石墨烯的原料通過(guò)改良的Hummers法來(lái)制備GO[43]，所采用的原料粉體及其參數(shù)性能如表2.1所示。表2.1原材料的參數(shù)性能Table2.1Properitiesofrawmaterials原料生產(chǎn)廠(chǎng)家參數(shù)濃硫酸信陽(yáng)市化學(xué)試劑廠(chǎng)95~98%硝酸鉀國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司99.0%鱗片石墨南京先鋒納米99.5%高錳酸鉀天津市天力化學(xué)試劑有限公司99.5%30%雙氧水國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司30.0%圖2-1是原料中鱗片石墨的XRD和SEM圖。圖2-1鱗片石墨的XRD和SEM圖Fig.2-1TheXRDandSEMofcrystallineflakegraphite17

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]反應(yīng)燒結(jié)B4C/Al2O3復(fù)合陶瓷的裝甲防護(hù)性能研究[J]. 孫川,萬(wàn)春磊,潘偉,宗鵬安,李云凱,周士猛.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]碳納米管/陶瓷復(fù)合材料的應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J]. 豆鵬飛.  陶瓷. 2017(01)
[3]CNTs對(duì)B4C放電等離子燒結(jié)行為和力學(xué)性能的影響[J]. 魏紅康,趙林,汪長(zhǎng)安,謝志鵬,鄧翔宇.  人工晶體學(xué)報(bào). 2014(12)
[4]碳化硼陶瓷的放電等離子燒結(jié)及其力學(xué)性能[J]. 陳剛,章嵩,王傳彬,沈強(qiáng),張聯(lián)盟.  人工晶體學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]B4C晶體的結(jié)構(gòu)與C原子占位研究[J]. 劉立強(qiáng),陳蘊(yùn)博.  功能材料. 2008(10)
[6]防彈陶瓷的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 孫志杰,吳燕,張佐光,仲偉虹,沈建明.  宇航材料工藝. 2000(05)

碩士論文
[1]SPS反應(yīng)燒結(jié)碳化硼陶瓷[D]. 章嵩.武漢理工大學(xué) 2007
[2]B4C基陶瓷復(fù)合材料的制備與研究[D]. 張衛(wèi)珂.山東大學(xué) 2006



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