碳氮化法制备晶态SiCN的研究

发布时间：2020-12-13 22:40

　　碳氮化硅（SiCN）材料具有超高硬度、低热膨胀系数、抗氧化、耐腐蚀等优异性能,有望应用于航空、航天和石化等领域的极端环境中。但目前制备SiCN材料的主要方法是聚合物前驱体裂解法和气相沉积法,工艺复杂且成本高。本论文选用廉价易获取的硅源和碳源材料,经过高温碳氮化合成了晶态SiCN。借助XRD、XPS、FTIR、TEM和SEM等检测方法,研究合成产物的物相组成、化学键组成和显微结构,主要探讨原料种类、氮化温度和原料中硅碳比对合成SiCN的影响,分析SiCN的形成机理及其影响因素,探索制备SiCN材料的优化工艺。（1）金属硅粉与淀粉经碳氮化后能生成晶态SiCN,其成型工艺对SiCN的合成影响不大;催化剂的加入促进了Si与C的反应从而抑制了氮化过程,对SiCN的合成不利;淀粉的热解过程中SiCN的生成中起到了重要作用。（2）以金属硅粉和玉米淀粉为原料,压制成型后经不同温度碳氮化。当碳氮化温度为1350°C时,硅与玉米淀粉热解后残存的非晶碳开始反应生成β-SiC。碳氮化产物由SiC、未反应的Si及非晶碳组成。当温度达到1450°C时,产物中出现Si₃N₄

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Si-C-N三元相图

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：2915303