异相共沉淀法制备氧化石墨烯改性碳化硼陶瓷
发布时间：2021-01-17 03:54
碳化硼（B4C）陶瓷是最坚硬的三种材料之一,其他两种分别为金刚石和立方相氮化硼。碳化硼的莫氏硬度为9.3。因具有密度低、强度大、高温稳定性以及化学稳定性好的特点,在耐磨材料,尤其在轻质装甲领域有广泛的应用。但碳化硼陶瓷的断裂韧性、抗弯强度都较低。这使得我们在应用时经常会因为其脆性而降低使用寿命和无法扩展其适用范围。本课题着眼于B4C陶瓷的断裂韧性和抗弯强度的提升,开展了以下几个方向的研究:1.采用改良的Hummers法来制备了氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）,通过水洗的办法去除掉氧化石墨中的酸性物质,水洗过程中pH增大至中性也有助于氧化石墨层与层之间的静电斥力增大,更容易被剥离成GO。再通过超声剥离进行处理即可以将氧化石墨完全转变为GO。2.利用十六烷基三甲基溴化铵（Cetyltrimethyl Ammonium bromide,CTAB）研究了异相共沉淀反应过程中,CTAB对GO和B4C的单独作用时的影响,以及对两者混合在一起时的作用效果。研究发现CTAB在超声作用下可以形成稳定水溶液,在CTAB溶液中...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
B4C晶胞结构示意图
3图1-1B4C晶胞结构示意图Fig.1-1CrystalstructureoftheB4C虽然国内外学者对B-C二元相图进行了大量的研究[5]，但是由于B-C的多变性以及相图中存在多种B-C形态，因此许多问题依旧未被研究清楚，B-C二元相图值得进行更深入的探究。目前为止，认可度较高的B-C二元相图如下图1-2所示，在B-C二元相图中存在均相区，这个均相区包含从富硼相的B12C到富碳相的BC2以及碳硼比变化过程中的16种已被报导的碳化硼化学式。图1-2碳化硼相图Fig.1-2PhasegraphofcarboncarbideP：转熔点F：固液同成分熔点E：低共熔点根据图1-2中的B-C二元相图，公式1-1给出了碳化硼晶胞内总原子数和碳含量的关系：
第二章实验设备及其测试方法2.1实验材料2.1.1制备氧化石墨烯的原料通过改良的Hummers法来制备GO[43]，所采用的原料粉体及其参数性能如表2.1所示。表2.1原材料的参数性能Table2.1Properitiesofrawmaterials原料生产厂家参数浓硫酸信阳市化学试剂厂95~98%硝酸钾国药集团化学试剂有限公司99.0%鳞片石墨南京先锋纳米99.5%高锰酸钾天津市天力化学试剂有限公司99.5%30%双氧水国药集团化学试剂有限公司30.0%图2-1是原料中鳞片石墨的XRD和SEM图。图2-1鳞片石墨的XRD和SEM图Fig.2-1TheXRDandSEMofcrystallineflakegraphite17
【参考文献】：
期刊论文
[1]反应烧结B4C/Al2O3复合陶瓷的装甲防护性能研究[J]. 孙川,万春磊,潘伟,宗鹏安,李云凯,周士猛. 无机材料学报. 2018(05)
[2]碳纳米管/陶瓷复合材料的应用研究现状[J]. 豆鹏飞. 陶瓷. 2017(01)
[3]CNTs对B4C放电等离子烧结行为和力学性能的影响[J]. 魏红康,赵林,汪长安,谢志鹏,邓翔宇. 人工晶体学报. 2014(12)
[4]碳化硼陶瓷的放电等离子烧结及其力学性能[J]. 陈刚,章嵩,王传彬,沈强,张联盟. 人工晶体学报. 2009(01)
[5]B4C晶体的结构与C原子占位研究[J]. 刘立强,陈蕴博. 功能材料. 2008(10)
[6]防弹陶瓷的研究现状与发展趋势[J]. 孙志杰,吴燕,张佐光,仲伟虹,沈建明. 宇航材料工艺. 2000(05)
硕士论文
[1]SPS反应烧结碳化硼陶瓷[D]. 章嵩.武汉理工大学 2007
[2]B4C基陶瓷复合材料的制备与研究[D]. 张卫珂.山东大学 2006
本文编号：2982152
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
B4C晶胞结构示意图
3图1-1B4C晶胞结构示意图Fig.1-1CrystalstructureoftheB4C虽然国内外学者对B-C二元相图进行了大量的研究[5]，但是由于B-C的多变性以及相图中存在多种B-C形态，因此许多问题依旧未被研究清楚，B-C二元相图值得进行更深入的探究。目前为止，认可度较高的B-C二元相图如下图1-2所示，在B-C二元相图中存在均相区，这个均相区包含从富硼相的B12C到富碳相的BC2以及碳硼比变化过程中的16种已被报导的碳化硼化学式。图1-2碳化硼相图Fig.1-2PhasegraphofcarboncarbideP：转熔点F：固液同成分熔点E：低共熔点根据图1-2中的B-C二元相图，公式1-1给出了碳化硼晶胞内总原子数和碳含量的关系：
第二章实验设备及其测试方法2.1实验材料2.1.1制备氧化石墨烯的原料通过改良的Hummers法来制备GO[43]，所采用的原料粉体及其参数性能如表2.1所示。表2.1原材料的参数性能Table2.1Properitiesofrawmaterials原料生产厂家参数浓硫酸信阳市化学试剂厂95~98%硝酸钾国药集团化学试剂有限公司99.0%鳞片石墨南京先锋纳米99.5%高锰酸钾天津市天力化学试剂有限公司99.5%30%双氧水国药集团化学试剂有限公司30.0%图2-1是原料中鳞片石墨的XRD和SEM图。图2-1鳞片石墨的XRD和SEM图Fig.2-1TheXRDandSEMofcrystallineflakegraphite17
【参考文献】：
期刊论文
[1]反应烧结B4C/Al2O3复合陶瓷的装甲防护性能研究[J]. 孙川,万春磊,潘伟,宗鹏安,李云凯,周士猛. 无机材料学报. 2018(05)
[2]碳纳米管/陶瓷复合材料的应用研究现状[J]. 豆鹏飞. 陶瓷. 2017(01)
[3]CNTs对B4C放电等离子烧结行为和力学性能的影响[J]. 魏红康,赵林,汪长安,谢志鹏,邓翔宇. 人工晶体学报. 2014(12)
[4]碳化硼陶瓷的放电等离子烧结及其力学性能[J]. 陈刚,章嵩,王传彬,沈强,张联盟. 人工晶体学报. 2009(01)
[5]B4C晶体的结构与C原子占位研究[J]. 刘立强,陈蕴博. 功能材料. 2008(10)
[6]防弹陶瓷的研究现状与发展趋势[J]. 孙志杰,吴燕,张佐光,仲伟虹,沈建明. 宇航材料工艺. 2000(05)
硕士论文
[1]SPS反应烧结碳化硼陶瓷[D]. 章嵩.武汉理工大学 2007
[2]B4C基陶瓷复合材料的制备与研究[D]. 张卫珂.山东大学 2006
本文编号：2982152
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/2982152.html
