氮化硼纳米片/碳化硅陶瓷复合材料的制备及力学性能研究
发布时间：2021-12-22 05:25
由于碳化硅陶瓷基复合材料轻质、耐高温、高温稳定性良好,因此在航空航天等军事领域的应用日益广泛,特别是在飞机、火箭的发动机上的应用。碳化硅陶瓷基复合材料已经成为合金在发动机上的优秀替代品,可以提高发动机的使用温度,同时也可以降低能耗,在节能环保以及飞机提速上有着重大意义。但是碳化硅陶瓷存在的韧性不足问题,一直限制了其在各个领域的广泛应用。因此本文提出在碳化硅陶瓷基体中引入一种二维纳米片材料（氮化硼纳米片）作为增强相,制备碳化硅陶瓷基复合材料,来提高碳化硅陶瓷的力学性能包括弯曲强度和韧性。主要研究内容如下:（1）利用立式搅拌磨球磨剥离得到氮化硼纳米片（BNNSs）,系统研究不同球磨工艺对BNNSs的产量、形貌、尺寸以及厚度的影响。研究中采用异丙醇为分散剂,异丙醇起到了阻碍剥离后的BNNSs再次结合以及使BNNSs分散性良好的关键作用,可以使得被剥离下来的BNNSs能够通过离心的方式分离出来。剥离制备的BNNSs比BN拥有着更优越的力学性能,弯曲模量更大。最终优化确定研磨工艺条件为:选择直径2mm球;转速为200rpm;球磨时间为8h时。在上述球磨工艺条件下,制备BNNSs纳米片的产量最大,...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
六边形BNNSs的原子层结构模拟图
如图1-2 所示为使用 NaOH 化学剥离 BNNSs。1.2.2.3 液相超声法剥离 BNNSs除了上面提到的化学剥离方法外，液相超声剥离的方法也是报道最多的方法之一。2008 年，Han[14]等人首次实现了从单晶透明的 h-BN 上液相超声剥离出BNNSs。他们报道方法是 0.2mg h-BN 晶体加入 5ml 的 1，2 氯乙烷溶液(1.2mg/ml)中，超声 1h 剥离，这是一种类似于生产石墨烯的制作方法。随后，Zhi 等人 2009 年应用了有力的超声波处理，在强的极性溶液（DMF）中剥离，然后进行离心分离，成功得到了大规模的 BNNSs。使用这种方法
图 1-3 在水中进行的超声辅助水解与剥离模拟图[18]-3 Simulation diagram of ultrasound-assisted hydrolysis and stripping simwater[18]过程为 0.2g h-BN 加入 100mlMSA，然后转移到一个低功率超 8 h。之后，离心机在 2000 rpm 中离心 1.5 h 然后将沉积物是其后是对 BNNSs 的浓度的测定。该方法使 MSA 的 BNNS 产量，厚度小于 3 纳米，并在极性溶剂中呈现出良好的分散性。除了证明了在超声波条件下，水也是一种有效的剥离的溶剂。Lin Ss 的“洁净”水的分散性，可以通过在水中进行超声波处理，这解来解释。氨测试和光谱验证的结果，表明了超声辅助水解可片层厚度和进一步诱发他们剥离成 BNNSs[18]如图 1-3 所示。Y液剥离二维石墨烯类似物，如二硫化钼、二硫化钨和六方氮化硼型的方法中，将 h-BN 粉末，以及 20 ml 的凝胶水溶液添加到玻
【参考文献】：
期刊论文
[1]rGO/SiC复合材料的制备与性能研究[J]. 黄毅华,江东亮,陈忠明,刘学建,张先锋,廖振魁,黄政仁. 无机材料学报. 2018(11)
[2]三维针刺C/SiC复合材料的结构特征和力学性能（英文）[J]. 郭友军,聂景江,徐永东,成来飞. 硅酸盐学报. 2008(02)
[3]基体改性对碳纤维增韧碳化硅复合材料结构与性能的影响[J]. 韩秀峰,张立同,成来飞,徐永东. 硅酸盐学报. 2006(07)
[4]高温结构陶瓷基复合材料的研究现状与展望[J]. 周洋,袁广江,徐荣九,杜林虎,李宏泉,陈大明. 硅酸盐通报. 2001(04)
[5]陶瓷基复合材料的发展及在航空宇航器上的应用前景[J]. 杜善义,韩杰才,李文芳,顾震隆. 宇航材料工艺. 1991(05)
本文编号：3545838
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
六边形BNNSs的原子层结构模拟图
如图1-2 所示为使用 NaOH 化学剥离 BNNSs。1.2.2.3 液相超声法剥离 BNNSs除了上面提到的化学剥离方法外，液相超声剥离的方法也是报道最多的方法之一。2008 年，Han[14]等人首次实现了从单晶透明的 h-BN 上液相超声剥离出BNNSs。他们报道方法是 0.2mg h-BN 晶体加入 5ml 的 1，2 氯乙烷溶液(1.2mg/ml)中，超声 1h 剥离，这是一种类似于生产石墨烯的制作方法。随后，Zhi 等人 2009 年应用了有力的超声波处理，在强的极性溶液（DMF）中剥离，然后进行离心分离，成功得到了大规模的 BNNSs。使用这种方法
图 1-3 在水中进行的超声辅助水解与剥离模拟图[18]-3 Simulation diagram of ultrasound-assisted hydrolysis and stripping simwater[18]过程为 0.2g h-BN 加入 100mlMSA，然后转移到一个低功率超 8 h。之后，离心机在 2000 rpm 中离心 1.5 h 然后将沉积物是其后是对 BNNSs 的浓度的测定。该方法使 MSA 的 BNNS 产量，厚度小于 3 纳米，并在极性溶剂中呈现出良好的分散性。除了证明了在超声波条件下，水也是一种有效的剥离的溶剂。Lin Ss 的“洁净”水的分散性，可以通过在水中进行超声波处理，这解来解释。氨测试和光谱验证的结果，表明了超声辅助水解可片层厚度和进一步诱发他们剥离成 BNNSs[18]如图 1-3 所示。Y液剥离二维石墨烯类似物，如二硫化钼、二硫化钨和六方氮化硼型的方法中，将 h-BN 粉末，以及 20 ml 的凝胶水溶液添加到玻
【参考文献】：
期刊论文
[1]rGO/SiC复合材料的制备与性能研究[J]. 黄毅华,江东亮,陈忠明,刘学建,张先锋,廖振魁,黄政仁. 无机材料学报. 2018(11)
[2]三维针刺C/SiC复合材料的结构特征和力学性能（英文）[J]. 郭友军,聂景江,徐永东,成来飞. 硅酸盐学报. 2008(02)
[3]基体改性对碳纤维增韧碳化硅复合材料结构与性能的影响[J]. 韩秀峰,张立同,成来飞,徐永东. 硅酸盐学报. 2006(07)
[4]高温结构陶瓷基复合材料的研究现状与展望[J]. 周洋,袁广江,徐荣九,杜林虎,李宏泉,陈大明. 硅酸盐通报. 2001(04)
[5]陶瓷基复合材料的发展及在航空宇航器上的应用前景[J]. 杜善义,韩杰才,李文芳,顾震隆. 宇航材料工艺. 1991(05)
本文编号：3545838
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3545838.html
