以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源合成碳化硅晶须的研究.doc

以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源合成碳化硅晶须的研究.doc ,,,,年,月 ,以,苎考篁慧 ,,,一,,, 第,,卷第,期 以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源合成碳化硅晶须的研究 曲殿利 李志坚 李心慰 吴锋 徐娜 辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院辽宁鞍山,,,,,, 摘要以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源，炭黑为碳源，采用碳热还原法合成碳化硅晶须，通过,,,及,,,对合 ,,,、, ,,,、, ,,,、, 成产物的物相及形貌进行 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，探讨了合成温度(分别为, ,,,?)、硅源、,(,):,(,,,:)对 合成碳化硅晶须的影响。结果表明:，,(,):,(,,,:)为,(,—,(,，合成温度为, ,,,?，保温, ,时，硅溶胶与炭 黑反应没有生成碳化硅晶须，硅灰、白炭黑与炭黑反应均生成碳化硅晶须;以硅灰为硅源合成碳化硅晶须的质 量及数量明显优于以白发黑为硅源合成碳化硅晶须;合成碳化硅晶须的最佳厅(,):,(,,,:)为,(,。关键词硅灰，白炭黑，硅溶胶，碳化硅晶须，合成温度 ,,,?下煅烧并保温 碳化硅晶须是已合成晶须中硬度最高、模量最 分别在, ,,,、, ,,,、, ,,,、, , ,。对不同温度烧后所得产物进行,,,分析，结果 大、抗拉强度最大、耐热温度最高的晶须，主要用于增 ,,, 如图，所示。从图,可以看出，当煅烧温度为强增韧高强度、高硬度的结构材料，最适合作金属基 ,,,, 和, 复合材料(,,,)和陶瓷基复合材料(,,,)的,,时，产物中出现有方石英和石墨，没有 增强增,,, 韧体„,,。 ,,,;当煅烧温度达到, ,,时，产物中出现立方晶 型的,,,,，同时方石英衍射峰降低明显;当煅烧温度 碳化硅晶须的合成 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 有气相法、液相法和固相 ,,, 达到, ,,时，,—,,,消失，方石英衍射峰增强。 法等，其中固相法因合成方法简单、原料来源广泛而 被普遍采用。在本工作中，采用固相法中碳热还原法 合成碳化硅晶须，研究白炭黑、硅灰、硅溶胶,种硅源?一方石英 ?一石墨 对合成碳化硅晶须的影响。?——,?,,, (((，(? , ? ,,,? ( ?一一 试验用原料为,,,(,,,,),,,(,,,的白炭黑 (粒 径,(,, ,,，,,)，埘(,,,,),,,(,,,的硅灰(粒径,(,, —？，,，(交麦技。支。支一一一(一,(;一 ,，,)，埘(,,,,):,,(,,,的硅溶胶(粒径,(,,岬)和 、州，,一,一，,((，一,((,(,,((,?一 比表面积为,,, ,,?,叫的炭黑(粒径,,珊)。 ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, 冽。) 根据反应方程式,,，,,,,一,,,，,,,，按 ,(,):,(,,,,)分别为,(,、,(,、,(,、,(,和,(,准确 图,以硅灰为硅源、凡(,):,(,,,:),,(,的试样在不 同温称取物料，球磨混合, ,后干燥并碾碎，过,, ,，,筛， 度煅烧后产物的,,,图谱 ,,,(, ,,, ,,,,,,,, ,, ,,,;,,,,, ,,,,, ,, ,,,,,,,,, ,,,,,,,, ,,×,,,,,,(,,,,;, ,,,,，,(,):几(,,,,),,(,) ,,,,的试样，在电炉中 取筛下料压制成犯, ,埋石墨加热进行碳热还原反应，升温速率为每分钟 由此可见在, ,,,和, ,,,?时，物料内部只 发 ,。 ,?，达煅烧温度后保温, 生了硅灰中无定形,,,:、炭黑中无定形碳转变为结晶 对烧后试样进行,,,物相组成分析，用扫描电 态,,,:和,的反应。通常认为,,,晶须由如下反应 子显微镜观察产物形貌。 生成„,,: , ?教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(,,,,,,,,,,,结果与讨论 ,)。李心慰:女，,,,,年生，硕士，讲师。 ,(,合成温度的确定 ,(,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,(;,,, 收稿日期:,,,,((,,,—,, 编辑:,相娟将以硅灰为硅源、,,，(,):，,(,,,:),,(,的试样 ?，， ,,, ,,,,洲,，,,耐火材料,,,,,, 万方数据 她,(一(一,(,,, ?试验 以、(,,? ((一, 第,期 李心慰，等:以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源合成碳化硅晶须的研究 ,,,,年,月 ,,,,(,)，,(,)一,,,(,)，;,(,)， (,) -233? ,,,(,)，,,(,)一,,,(,)，,,,(,)。(,) ,,, 反应式(,)和(,)发生的理论温度分别为,， ,, ?，疋,,,,?，式(,)是以石英和石墨的热力学数据 计算出的结果。硅灰和炭黑中的,,,:和;都是以无 定形状态存在，分别比石英和石墨具有更高的自由 能，因此硅灰和炭黑可以在低于上述温度的,,,,,,, ?下反应。由图,可看出，, ,,,?时生成的,—,,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,,,,,(。) 较少，这是因为在此温度下刚开始发生反应，生成的 (;)以硅溶胶为硅源 ,,,?,,,和,,气体量少。当煅烧温度达到,图,试样在, ,,,?煅烧后所得产物的,,,图谱 ,,,(, ,,, ,,,,,,,, ,, ,,,;,,,,, ,,,,, , 时，式 , ,,, ,, ,(，)完全反应，生成大量的,,,和,,气体，但由碳化硅晶须的生成机制主要有,,机制和,,, 于采机制，,,机制晶须生长所需温度高，且晶须生长速度 用的原料纯度高，适于充当催化剂的杂质少，即没有 慢;本试验中碳化硅晶须的生长遵循,塔机制，硅灰 足够承载,,,和,,气体的载体，大量的,,,又和白炭黑中杂质充当了催化剂，, ,,,?时杂质形成 被重液相小熔球分布在物料内部，提供了晶须活性生长 (新氧化生成,,,:，造成,,一,,,衍射峰消失。因此确定 点，大幅度降低了晶须生长激活能，同时，又可将式 本试验合成碳化硅晶须的温度为, ,,,?。 ,(,硅灰、白炭黑、硅溶胶合成碳化硅晶须的效果比较 分别将以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源，,(,): (,)生成的,,,和,,气体包裹在其内部，按(,)式,,,? 厅(,,,,)为,(,、,(,、,(,、,(,和,(,的试样在, 反应，先生成碳化硅晶核，并在催化剂的作用下通过 下煅烧，保温, ,，对煅烧后所得产物进行,,,分析， ,,,,， ，立方密堆积，沿,,,,,方向生长成一定 结果见图,。从图,可以看出:以硅灰和白炭黑为硅 ,,直径的碳化硅晶须”,。由于硅灰和白炭黑中杂质含 源，，,(,):,,，(,,,,)为,(,—,(,，经过, ,,,?煅烧 量少，因此生成的晶须量少，,,,:和;都有剩余。硅 , ,后都有碳化硅晶须生成，且方石英量都相应减少， 溶胶是二氧化硅胶体微粒在水中均匀扩散形成的胶 以硅溶胶为硅源时，在, ,,,?煅烧, ,后没有碳 化,,, 体溶液，杂质含量极少，, ,,时没有充当催化剂的 硅晶须生成。 液相出现，,,,和,,气体四散，一旦接触到空气，即 优先被氧化成,,,:和,,:，因此以硅溶胶为硅源在 , ,,,?时没有生成碳化硅晶须。 ,(,，,(,):,(,,,:)对合成碳化硅晶须的影响 ,,, 图,、图,分别为以白炭黑和硅灰为硅源在 , ?时合成碳化硅晶须的扫描电镜照片。 从图,可以看出，以白炭黑为硅源，当,,，(,): 凡(,,,,)为,(,—,(,时，生成絮状,,,，且随,,,(;): ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,,,(,,,:)增加，絮状物逐渐长大，生成量逐渐增多;当 ,,,(。) ,(,):,(,,,，)为,(,、,(,时，少量絮状,,,长大发 (,)以硅灰为硅源 育成晶须，但形状弯曲，直晶率低，直径粗，约为,— ,岬。 从图,可以看出，以硅灰为硅源，当,,，(,): ,(,,,,)为,(,时，生成絮状,,,，数量较多;当凡(,): ,,,(,,,,)为,(,,,(,，絮状,,,发育长大成晶须，且随 :肛(,,,:)为,(,时，生成晶须量最多，直径较粗，约为 ,,,(,):厅(,,,:)增大，晶须直径变粗，数量增多，儿(,) ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,(,一, ,,,(。) 细，约为,(,岬，数量变少。 (,)以白炭黑为硅源 , ,,,,, ,,, 耐火材料,旺,,，;,,融,, 万方数据 ,，,，当,,,(,):,,(,,,,)为,(,时，晶须直径变 耐太材抖,,,，,,, ,,，,，,, …。帅。蒜船鬻鬻黼淼::裟絮篇:粥慧黜:勰黼‰懈 ,,,,?般烧后膨虚蚍(的,,,田? 田,以硅厦为硅西不舟,(,:，(,？)的试样在 ,,, ， , ,,, ,,,,,,,,,,, ,, ,，,，;,】,,,,,,,,,,,,,, 由此可见(以硅灰为硅源在, ,,,?台成碳化硅品 反臆投有生成碳化硅晶须(硅灰、白炭黑与炭黑反应 须的效果蚪显好于白炭黑。本试验中栗墒的硅灰,,,: 生成碳化硅晶须，且以硅灰为硅源生成碱化硅晶须的 含箭高(粒径小(反应活性大(高温下可生成太最,,,(数量及质量恍于以向炭黑为硅源生成璇化硅晶须的 田此生成品须的教齄多(质世优。合成碳化硅品须的 数量及质,瞠。 , 擐住,(,),(,,,,)为, ,，低于此值，反应物中(,)以硅灰和成黑为原料，,(;),(,,,，)会有 为, 部分,,,,不能被,还原生成,,,，因此生成的,,,(量 时合成的碳化硅品须最多且质量优良。 少凡早絮状:高于此位，产生的,,,与,,气体被过多 的;包嘲，接触的概宰小,也只生成了少量的,,,(。 参考文献 ,【,??,:,,,:《,,,,,: ，,, ,，:,女? , ,,,,,,,—,,, ,结论 《,,?※,,，,，?,,。,，,,？—;《?,,(，)以硅脏自从黑、硅溶睦舟硅源(凝熙为碳潭， ?十 ,，:采，,碳热迁琢法制街碳化硅品须(当,(;),(，,,,，) ??,，，,,?,】„,?,々,(,,,, ,,(，,:，: 为, ,,, ,(合成温度为， ,,, ,时，硅溶腔与发黑 ,,【,(,,“(,,,?,,日自，?,,,?々? ,,?,, ,,,, ,,,,, ,,,, ,,(,):,,, ,,,,,,,,,,, ,, ,,, ,,,,,, ,, ,,,, ,,,,;, ,,,,(,,,,,,,,, ,,,,;,(,,, ,,,,;, ,,,,, ,,,,,，(,, ,,,, ,，(,, ,,,,,,,( ,,,,，,,,,,,,, ,,,,,,,一,,,, ,,(,):,,, ,, ,,, ,,,,;,, ,,,，;,,，,,,,, ,,，;,,,,,，,,,,,,,,, ,,,,;,(,,, ,,,,;, ,,,,,,,,,,,),,,,,,,,,,, ,,, ,,, ;,,,,, ,,,;, ,, ;, ,,,, ,,,,;, ,,,,,,, ;, ,,,,,,,,,,, ,,,,, ;,,,,,,,,,, ,,, ,,,,;,,,, ,,,,,, ,,;,,, ,, ,，,,;,,,, ,, ,,,,,,,,,,, , ,,,,;,, ,,,, ,,,,,,,,,,,, ,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,,,;,, ,, ,,, ,;,, ,,,,;,(,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,(, ,,,』,,,(, ,,,，,,,, ,,,?),,,,,,,, ,,,,, ,, , ,,, ,,,(,, ,,,,, ,, ,,,。,,,, ,, ,,,;,,,,, ,,, ,,,,,,, ,,,,,,,,:(?,,,,,,,,,,,, ,,,,, ,,, ,,, ,,,，,,,,,,, ,, ,,,,, , ,,, , ,,, ,,,( ,,,,,, ;,,,,,,,, ,, ， ,,,?,,, , , ,,,,;, ,,, ,,,;,, ,,,, ;,,,,, ,,,;, ,, ,,,,, ,, ,,,—,,, ,,,, ,,,,,,,,, ,,, ,;, ,,,,;, ,,, ,,,,;, ,,,, ,,,;, ,,,, ;, ,,,, ,,,;, ,,,,,,, ,,,。，(,),,, ,,,。,,,,, ,,,,;, ,,,, ,, ,,,,;,, , ,,, ,,,,, ？,,,,婶,,, ,,,, ？,,,,,,, ,,,, ,,,, ,,,,, ,,, ,,,,,, ,,,,;, ,, ,,,,;,, ,,,,;,:(,),,, ,,,, ,,,, , , ,,，,, ,,, ,,, ,,,，,,, ,,,,,,,, , ,。,, , ,,, ,,,,,:,,,,;, , ,,,,;,(,,,,;, ,,,，,,,,;,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,, ;,,,,,, ,,,,,,,, ,,, ,,,,,,,,,,, ,,,,,,?,,,,,,,, ,;,,,, ,, ,,,, ,,,,,,,,,,, ,,,, ,,,,, ,,, ,,,,,,,,, ,,,,,,;,, , ,,,,,,,,,,(,,,,,,,,,, ,,,,, ,, ,;,,,;, ,,, ,,;,,,,,,, ,,,,,,,??埘,,,,,,,, ,,,,,,, ,,, ，,,，„ ,,;，】,帅,耐火材料,,”,, 万方数据 ,,?哪,,,,, ,,,?(,,,,,,(,,,,,,,,啊;):,(,,,:)) 以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源合成碳化硅晶须的研究 作者: 李心慰， 曲殿利， 李志坚， 吴锋， 徐娜 作者单位: 辽宁科技大学,高温材料与镁资源工程学院,辽宁鞍山,114044 刊名: 耐火材料 英文刊名: REFRACTORIES 年，卷(期): 2011,45(2) 本文链接: 感谢您试用AnyBizSoft PDF to Word。 试用版仅能转换5页文档。 要转换全部文档，免费获取注册码请访问