超细碳化硅粉体表面改性及其浆料性能研究
发布时间:2022-01-19 05:59
重结晶碳化硅作为一种无机非金属材料,因其优异的强度、抗氧化性、高温机械性能和抗侵蚀能力受到广泛关注。而影响这些性能的关键为重结晶陶瓷的密度指标,然而国内生产的重结晶碳化硅制品在密度指标方面与国外产品仍存在一定差距,需要进一步改进制备工艺。其中,碳化硅在烧结过程中不存在收缩现象,故重结晶碳化硅制品的密度即由其素坯密度决定。而制备高密度碳化硅素坯工艺的关键在于得到高固相含量低粘度的改性碳化硅浆料。本文从研究传统改性剂和碳化硅粉体之间的相互作用入手,选择合适改性剂改性碳化硅粉体制得优质改性碳化硅浆料,进而制得高密度的碳化硅素坯和重结晶碳化硅陶瓷制品。实验结果表明:1.分别使用传统的离子型改性剂和硅烷偶联剂在水溶液中混合搅拌改性碳化硅粉体,结合实验现象并分析原因得出离子型改性剂易出现挤出现象,即附着于碳化硅表面的离子型改性剂在碱性环境中构象发生改变,导致改性剂脱附,离子型改性剂因较低的密度在浆料上层富集并带走部分浆料中的水分,从而导致浆料分层。另一方面,硅烷偶联剂在改性过程中出现自聚,导致浆料成胶。两者均无法应用于实际生产。2.基于对两种常用改性剂改性失效原因的分析,该部分联合使用离子型改性剂...
【文章来源】:北京化工大学北京市 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】:
图2-1碳化硅颗粒粒径分布见图
?北京化工大学硕士学位论文???(v*)??I??图3-1改性机理的示意图。??Fig.?3-1?Schematic?illustration?of?the?modification?mechanism.??3.?2.?2实验过程??之前的研宄表明充电的高分子有机物可以有效包覆无机粉体%67]。因此实验首先??使用氢氧化钠预处理PMA使其充分带电,将处理完成的PMA与碳化硅微粉混合搅??拌,pH值固定为pH?=?8,得到PMA改性的碳化硅浆料,继续加入预处理的KH550??溶液,并缓慢搅拌2小时。离心并使用去离子水彻底清洗,在75'C烘箱中烘千24小??时,得到二元改性的碳化硅粉体。得到的千燥改性碳化硅粉体进行后续的黏度以及素??坯密度测试。同时,还准备了单独用硅烷偶联剂KH550和PMA改性的碳化硅粉体作??为对照组进行测试。具体示意图如图3-2所示。??『HK?(MW?MHM?MMH?■*麵?酬職M?IWUMM?MWWTO?MW??**■??***■?WWI#?MIWMl?MHMflW?職9W?tSSHOR?iMMWltt?網画8R?|??I?l.Pre-treated?PMA?formu,ated??|?2.0rigin?SIC?powder?—?、?/?、into?a?s?urry??I?3.Pre-treated?KH5S0?rmW?V?J?WBMiwmwiWBi^||^??i?l?/?^?I?S??!?ctS? ̄^?I??w??^?viscosity?test?丨??图3-2粉体改性和注浆成型过程的示意图。??Fig.?3-2?Schematic?diagram?of?the?mod
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【参考文献】:
期刊论文
[1]多孔重结晶碳化硅陶瓷的烧结颈结构调控与力学性能[J]. 周小楠,张建飞,黄鑫,智强,杨建锋,王波. 硅酸盐学报. 2019(09)
[2]碳化硅技术陶瓷无压烧结工艺研究[J]. 王坤. 陶瓷. 2019(06)
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[5]SiC表面的氢等离子体处理技术[J]. 王海波. 黑龙江科技信息. 2011(23)
[6]超细粉体的水性超分散剂研究进展[J]. 郑仕远,吴奇财,周朝霞,刘刚,熊邦虎. 涂料工业. 2011(05)
[7]粗SiC颗粒对再结晶碳化硅陶瓷抗热震性能的影响[J]. 雷海波,肖汉宁,郭文明,谢文. 机械工程材料. 2010(08)
[8]先进结构陶瓷材料的研究进展[J]. 路学成,任莹. 佛山陶瓷. 2009(01)
[9]SiC超细粉体分散性的研究进展[J]. 李敏,刘向春,王晓刚,邓丽荣,陆树河,王贞. 材料导报. 2008(S3)
[10]新型聚羧酸盐陶瓷泥浆减水剂的研制[J]. 王爱芝. 陶瓷. 2008(10)
博士论文
[1]碳纳米颗粒改性碳化硅陶瓷基复合材料的制备及其性能研究[D]. 陆有军.华南理工大学 2014
[2]模板法制备SiC基陶瓷纳米孔结构材料[D]. 严佳.大连理工大学 2007
本文编号:3596334
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【文章页数】:68 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图2-1碳化硅颗粒粒径分布见图
?北京化工大学硕士学位论文???(v*)??I??图3-1改性机理的示意图。??Fig.?3-1?Schematic?illustration?of?the?modification?mechanism.??3.?2.?2实验过程??之前的研宄表明充电的高分子有机物可以有效包覆无机粉体%67]。因此实验首先??使用氢氧化钠预处理PMA使其充分带电,将处理完成的PMA与碳化硅微粉混合搅??拌,pH值固定为pH?=?8,得到PMA改性的碳化硅浆料,继续加入预处理的KH550??溶液,并缓慢搅拌2小时。离心并使用去离子水彻底清洗,在75'C烘箱中烘千24小??时,得到二元改性的碳化硅粉体。得到的千燥改性碳化硅粉体进行后续的黏度以及素??坯密度测试。同时,还准备了单独用硅烷偶联剂KH550和PMA改性的碳化硅粉体作??为对照组进行测试。具体示意图如图3-2所示。??『HK?(MW?MHM?MMH?■*麵?酬職M?IWUMM?MWWTO?MW??**■??***■?WWI#?MIWMl?MHMflW?職9W?tSSHOR?iMMWltt?網画8R?|??I?l.Pre-treated?PMA?formu,ated??|?2.0rigin?SIC?powder?—?、?/?、into?a?s?urry??I?3.Pre-treated?KH5S0?rmW?V?J?WBMiwmwiWBi^||^??i?l?/?^?I?S??!?ctS? ̄^?I??w??^?viscosity?test?丨??图3-2粉体改性和注浆成型过程的示意图。??Fig.?3-2?Schematic?diagram?of?the?mod
?北京化工大学硕士学位论文???(v*)??I??图3-1改性机理的示意图。??Fig.?3-1?Schematic?illustration?of?the?modification?mechanism.??3.?2.?2实验过程??之前的研宄表明充电的高分子有机物可以有效包覆无机粉体%67]。因此实验首先??使用氢氧化钠预处理PMA使其充分带电,将处理完成的PMA与碳化硅微粉混合搅??拌,pH值固定为pH?=?8,得到PMA改性的碳化硅浆料,继续加入预处理的KH550??溶液,并缓慢搅拌2小时。离心并使用去离子水彻底清洗,在75'C烘箱中烘千24小??时,得到二元改性的碳化硅粉体。得到的千燥改性碳化硅粉体进行后续的黏度以及素??坯密度测试。同时,还准备了单独用硅烷偶联剂KH550和PMA改性的碳化硅粉体作??为对照组进行测试。具体示意图如图3-2所示。??『HK?(MW?MHM?MMH?■*麵?酬職M?IWUMM?MWWTO?MW??**■??***■?WWI#?MIWMl?MHMflW?職9W?tSSHOR?iMMWltt?網画8R?|??I?l.Pre-treated?PMA?formu,ated??|?2.0rigin?SIC?powder?—?、?/?、into?a?s?urry??I?3.Pre-treated?KH5S0?rmW?V?J?WBMiwmwiWBi^||^??i?l?/?^?I?S??!?ctS? ̄^?I??w??^?viscosity?test?丨??图3-2粉体改性和注浆成型过程的示意图。??Fig.?3-2?Schematic?diagram?of?the?mod
【参考文献】:
期刊论文
[1]多孔重结晶碳化硅陶瓷的烧结颈结构调控与力学性能[J]. 周小楠,张建飞,黄鑫,智强,杨建锋,王波. 硅酸盐学报. 2019(09)
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[3]碳化硅多孔陶瓷表面活化改性及其吸附Pb(Ⅱ)的研究[J]. 张瑶瑶,艾超前,杜毅帆,马雪冬,王伟. 中国陶瓷. 2019(04)
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[7]粗SiC颗粒对再结晶碳化硅陶瓷抗热震性能的影响[J]. 雷海波,肖汉宁,郭文明,谢文. 机械工程材料. 2010(08)
[8]先进结构陶瓷材料的研究进展[J]. 路学成,任莹. 佛山陶瓷. 2009(01)
[9]SiC超细粉体分散性的研究进展[J]. 李敏,刘向春,王晓刚,邓丽荣,陆树河,王贞. 材料导报. 2008(S3)
[10]新型聚羧酸盐陶瓷泥浆减水剂的研制[J]. 王爱芝. 陶瓷. 2008(10)
博士论文
[1]碳纳米颗粒改性碳化硅陶瓷基复合材料的制备及其性能研究[D]. 陆有军.华南理工大学 2014
[2]模板法制备SiC基陶瓷纳米孔结构材料[D]. 严佳.大连理工大学 2007
本文编号:3596334
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