SiC是一種用途十分廣泛且具有很好發(fā)展前景的無機(jī)非金屬材料,具有耐熱、耐磨、高硬度與高強(qiáng)度等性能。直接凝固注模成型是制備高性能精密碳化硅器件的簡單實(shí)用方法,該工藝的關(guān)鍵點(diǎn)與難點(diǎn)在于高固相含量低粘度陶瓷漿料的制備。目前國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的SiC粉體所配制的漿料仍然難以滿足上述工藝要求,因此,需對SiC粉體表面進(jìn)行除雜和改性處理,提高粉體表面性能和漿料的流變性。本文從SiC粉體微觀差異性入手,系統(tǒng)分析了影響漿料流變性的主要因素;在此基礎(chǔ)上探討了除去粉體表面雜質(zhì)離子的工藝條件以及粉體表面氧化層對漿料流變性產(chǎn)生的影響;嘗試用小分子有機(jī)物以及腐植鈉、四甲基氫氧化銨（TMAH）等對SiC粉體表面進(jìn)行改性,提高其漿料流變性和穩(wěn)定性。主要研究內(nèi)容如下:1.SiC粉體微觀差異性對其漿料流變性能的研究:選取國內(nèi)不同廠家生產(chǎn)的SiC粉體,通過測試Zeta電位、粒徑和粘度等對粉體及漿料進(jìn)行分析可知:粉體表面雜質(zhì)離子的存在,壓縮雙電層,降低排斥力,是造成漿料流變性、穩(wěn)定性變差的主要因素。但同時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)漿料固相含量過高時(shí),影響漿料流變性的因素,不只是粉體的Zeta電位,還有一些未知因素需進(jìn)一步去探索。2.去除SiC粉體... 

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 碳化硅(SiC)簡介
    1.2 碳化硅粉體的制備
    1.3 碳化硅與其粉體表面的特性
        1.3.1 碳化硅的基本性質(zhì)
        1.3.2 碳化硅粉體在水相中的特性
    1.4 粉體分散的穩(wěn)定機(jī)制
        1.4.1 靜電穩(wěn)定機(jī)制
        1.4.2 空間位阻穩(wěn)定機(jī)制
        1.4.3 靜電位阻穩(wěn)定機(jī)制
    1.5 粉體表面改性方法
        1.5.1 物理改性方法
        1.5.2 化學(xué)改性方法
    1.6 國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.7 選題意義與研究內(nèi)容
2 SiC粉體表面微觀差異性對其漿料流變性產(chǎn)生的影響
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 碳化硅懸浮液的制備
        2.3.2 鹽酸溶液除粉體中雜質(zhì)
        2.3.3 結(jié)合水實(shí)驗(yàn)
    2.4 性能表征
        2.4.1 分子結(jié)構(gòu)分析(FTIR)
        2.4.2 顆粒Zeta電位測試
        2.4.3 粒度分布分析
        2.4.4 流變性能測試
        2.4.5 漿料穩(wěn)定性分析
        2.4.6 漿料分散性分析
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 粉體表面官能團(tuán)分析
        2.5.2 Zeta電位分析
        2.5.3 粉體粒度分布
        2.5.4 漿料流變性能
        2.5.5 結(jié)合水分析
        2.5.6 漿料穩(wěn)定性分析
        2.5.7 漿料的分散性
    2.6 小結(jié)
3 SiC粉體表面雜質(zhì)離子去除工藝條件研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
    3.4 性能表征
        3.4.1 顆粒Zeta電位測試
        3.4.2 粒度分布
        3.4.3 流變性能測試
        3.4.4 漿料穩(wěn)定性分析
        3.4.5 漿料分散性分析
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 Zeta電位分析
        3.5.2 粉體粒度分布
        3.5.3 漿料流變性能
        3.5.4 漿料的分散性
        3.5.5 對漿料穩(wěn)定性的影響
    3.6 小結(jié)
4 小分子有機(jī)物(乙酸)對SiC粉體表面改性研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 預(yù)處理實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 不同條件乙酸改性實(shí)驗(yàn)
    4.4 性能表征
        4.4.1 分子結(jié)構(gòu)分析(FTIR)
        4.4.2 顆粒Zeta電位測試
        4.4.3 粒度分布
        4.4.4 流變性能測試
        4.4.5 漿料穩(wěn)定性分析
        4.4.6 漿料分散性分析
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 SiC粉體表面官能團(tuán)分析
        4.5.2 Zeta電位分析
        4.5.3 粉體粒度分布
        4.5.4 漿料流變性能
        4.5.5 漿料的分散性
        4.5.6 漿料穩(wěn)定性分析
    4.6 小結(jié)
5 SiC表面氧化物對其漿料流變性能的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
    5.3 實(shí)驗(yàn)方法
        5.3.1 預(yù)處理實(shí)驗(yàn)
        5.3.2 去除表面氧化物實(shí)驗(yàn)
    5.4 性能表征
        5.4.1 分子結(jié)構(gòu)分析(FTIR)
        5.4.2 顆粒Zeta電位測試
        5.4.3 粒度分布
        5.4.4 流變性能測試
        5.4.5 漿料穩(wěn)定性分析
        5.4.6 漿料分散性分析
        5.4.7 碳化硅形貌分析(TEM)
    5.5 結(jié)果與討論
        5.5.1 SiC粉體表面官能團(tuán)分析
        5.5.2 Zeta電位分析
        5.5.3 粉體粒度分布
        5.5.4 漿料流變性能
        5.5.5 漿料穩(wěn)定性分析
        5.5.6 漿料的分散性
        5.5.7 粉體形貌表征
    5.6 小結(jié)
6 腐植酸鈉對SiC粉體表面改性的可能性
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
    6.3 實(shí)驗(yàn)方法
        6.3.1 預(yù)處理實(shí)驗(yàn)
        6.3.2 腐植酸鈉水熱處理
    6.4 性能表征
        6.4.1 分子結(jié)構(gòu)分析(FTIR)
        6.4.2 顆粒Zeta電位測試
        6.4.3 粒度分布
        6.4.4 水體中有機(jī)物總含量分析(TOC)
        6.4.5 流變性能測試
        6.4.6 漿料穩(wěn)定性分析
        6.4.7 漿料分散性分析
        6.4.8 碳化硅形貌分析(TEM)
    6.5 結(jié)果與討論
        6.5.1 SiC粉體表面官能團(tuán)分析
        6.5.2 Zeta電位分析
        6.5.3 粉體粒度分布
        6.5.4 腐植酸鈉附著牢固程度分析
        6.5.5 漿料流變性能
        6.5.6 漿料穩(wěn)定性分析
        6.5.7 漿料的分散性
        6.5.8 粉體形貌表征
    6.6 小結(jié)
7 TMAH表面吸附對SiC粉體及漿料流變性能研究
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
    7.3 實(shí)驗(yàn)方法
        7.3.1 預(yù)處理實(shí)驗(yàn)
        7.3.2 TMAH水熱處理
    7.4 性能表征
        7.4.1 分子結(jié)構(gòu)分析(FTIR)
        7.4.2 顆粒Zeta電位測試
        7.4.3 粒度分布
        7.4.4 流變性能測試
        7.4.5 漿料穩(wěn)定性分析
        7.4.6 漿料分散性分析
    7.5 結(jié)果與討論
        7.5.1 SiC粉體表面官能團(tuán)分析
        7.5.2 Zeta電位分析
        7.5.3 粉體粒度分布
        7.5.4 漿料流變性能
        7.5.5 漿料穩(wěn)定性分析
        7.5.6 漿料的分散性
    7.6 小結(jié)
8 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]碳化硅粉體表面處理方法及其漿料流變性研究[D]. 趙娟.煙臺大學(xué) 2016
[3]SiC微粉提純工藝研究[D]. 茆福煒.蘇州大學(xué) 2014
[4]超細(xì)SiC粉體的分散及其陶瓷材料的制備[D]. 姚瑤.武漢理工大學(xué) 2014
[5]高固含量低粘度碳化硅穩(wěn)定漿料的制備及流變特性研究[D]. 宋麗岑.煙臺大學(xué) 2014
[6]SiC粉體表面改性工藝研究[D]. 王瑞雨.煙臺大學(xué) 2014
[7]重結(jié)晶碳化硅漿料的流變性研究[D]. 梁斌.沈陽大學(xué) 2012
[8]納米碳化硅材料的制備及應(yīng)用[D]. 和麗芳.山西大學(xué) 2011
[9]半導(dǎo)體制造用高純超細(xì)碳化硅陶瓷粉體表面改性研究[D]. 李星.青海大學(xué) 2011
[10]幾種典型水溶液分散體系的Zeta電位及其穩(wěn)定性研究[D]. 劉明.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號：3675826