本文關(guān)鍵詞：溶膠—凝膠法制備BN-SiC陶瓷粉體的研究

  更多相關(guān)文章： BN-SiC復(fù)合陶瓷 溶膠凝膠法 前驅(qū)體 合成溫度

【摘要】：BN-SiC復(fù)合陶瓷由于具有特殊的性能,日益受到人們的關(guān)注。作為新型先進(jìn)陶瓷材料,它具有高溫穩(wěn)定性好、抗氧化能力強(qiáng)、硬度高、密度低等性能,有可能應(yīng)用于各種極端條件。但是BN和SiC都是共價(jià)鍵化合物,如果用它們的粉體直接燒結(jié)塊體時(shí)所需要的燒結(jié)溫度較高,且難以獲得致密性好的陶瓷。因此,本文采用溶膠凝膠法制備出活性較好的BN-SiC復(fù)合粉體,這有利于燒結(jié)致密性較好的BN-SiC陶瓷,而且有效降低燒結(jié)溫度。本文實(shí)驗(yàn)主要目的是利用溶膠凝膠法制備出活性較好的BN-SiC復(fù)合陶瓷粉體,合成溫度較低。實(shí)驗(yàn)以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的SiC,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的BN的BN-SiC復(fù)合陶瓷粉體為例,探索了在制備前驅(qū)體膠體過(guò)程中所需的最佳的水分、硝酸、氨水、蔗糖、硼源成分配比的含量,從而得出最佳的合成前驅(qū)體的實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)還研究了在合成反應(yīng)過(guò)程中合成溫度、蔗糖添加比例和硼源成分配比對(duì)最終粉體形貌的影響,研究了不同SiC含量和合成溫度對(duì)BN-SiC陶瓷粉體的影響。借助于X射線(xiàn)衍射儀和場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡,對(duì)BN-SiC的前驅(qū)體膠體前驅(qū)體和粉體進(jìn)行了檢測(cè)和表征。通過(guò)全自動(dòng)孔隙度比表面測(cè)定儀,檢測(cè)了合成粉體的比表面積。研究結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)的最佳水量為90mL,硝酸量為13.5mL,氨水量為5.65mL,蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.60%,硼源成分配比為1:1,SiC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,比表面積為104.73m2/g,合成的BN-SiC陶瓷粉體活性最好。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)BN-SiC粉體的最佳合成溫度為1400℃x3h。合成的BN-SiC粉體可以用于燒結(jié)致密性較好的陶瓷。所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)BN-SiC復(fù)合陶瓷粉體的推廣和應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：BN-SiC復(fù)合陶瓷 溶膠凝膠法 前驅(qū)體 合成溫度
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ174.758.22
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 BN-SiC復(fù)合陶瓷及其粉體的制備方法11-14
• 1.2.1 化學(xué)溶液法11
• 1.2.2 原位合成法11-12
• 1.2.3 高分子網(wǎng)絡(luò)法12
• 1.2.4 熱壓燒結(jié)法12-13
• 1.2.5 機(jī)械合金化法13-14
• 1.2.6 溶膠-凝膠法14
• 1.3 BN-SiC復(fù)合陶瓷性能研究14-17
• 1.3.1 BN-SiC復(fù)合陶瓷抗熱震性研究14-16
• 1.3.2 BN-SiC復(fù)合陶瓷高溫氧化性研究16
• 1.3.3 BN-SiC復(fù)合陶瓷可加工性研究16-17
• 1.4 研究目的及意義17-18
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備與方法20-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備20-21
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法21-24
• 2.3.1 BN-SiC前驅(qū)體的制備21-23
• 2.3.2 BN-SiC復(fù)合粉體的合成反應(yīng)23-24
• 2.4 粉體測(cè)試與性能表征24-26
• 2.4.1 利用掃描電子顯微鏡進(jìn)行分析24-25
• 2.4.2 利用X射線(xiàn)衍射儀分析粉體物相組成25
• 2.4.3 利用全自動(dòng)孔隙度比表面測(cè)定儀測(cè)試比表面積25-26
• 第3章 BN-SiC溶膠凝膠前驅(qū)體的制備26-54
• 3.1 水量研究26-35
• 3.1.1 水含量對(duì)BN-SiC物相組成的影響27-30
• 3.1.2 水含量對(duì)凝膠前驅(qū)體元素面分布的影響30-35
• 3.2 催化劑研究35-54
• 3.2.1 硝酸含量對(duì)BN-SiC物相組成的影響36-38
• 3.2.2 硝酸含量對(duì)凝膠前驅(qū)體元素面分布的影響38-44
• 3.2.3 氨水含量對(duì)BN-SiC物相組成的影響44-47
• 3.2.4 氨水含量對(duì)凝膠前驅(qū)體元素面分布的影響47-54
• 第4章 BN-SiC陶瓷粉體的合成54-72
• 4.1 蔗糖研究54-62
• 4.1.1 蔗糖含量對(duì)BN-SiC物相組成的影響54-56
• 4.1.2 蔗糖含量對(duì)凝膠前驅(qū)體元素面分布的影響56-60
• 4.1.3 蔗糖含量對(duì)BN-SiC微觀(guān)形貌的影響60-62
• 4.2 硼源成分配比研究62-66
• 4.2.1 硼源成分配比對(duì)BN-SiC物相組成的影響62-64
• 4.2.2 硼源成分配比對(duì)BN-SiC微觀(guān)形貌的影響64-66
• 4.3 合成溫度研究66-69
• 4.3.1 合成溫度對(duì)BN-SiC物相組成的影響66-68
• 4.3.2 合成溫度對(duì)BN-SiC微觀(guān)形貌的影響68-69
• 4.4 SiC含量研究69-72
• 4.4.1 SiC含量對(duì)BN-SiC物相組成的影響69-70
• 4.4.2 SiC含量對(duì)BN-SiC微觀(guān)形貌的影響70-72
• 第5章 結(jié)論72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 在學(xué)期間研究成果78-80
• 致謝80-81

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