碳热还原氮化法制备氮化硅纤维及其在多孔陶瓷中的应用研究
发布时间：2023-01-25 15:44
由于当材料变小到一定的尺度时,就会导致材料表面的周期性条件被破坏,使得材料的能带结构和其尺寸之间产生依赖性,纳米材料因为这种结构上的特点导致它呈现出了比普通材料更优异的诸多性能。而核壳结构的纳米材料不仅实现了多种纳米材料优异性能的结合和互补,还具有多种材料结构和化学成分的多样性和可调控性。Si3N4是一种性能优异的工程陶瓷和半导体材料,因其有着高强度、高硬度、耐腐蚀性、抗氧化性、优异的抗热冲击和机械冲击性能,因而被广泛地应用于众多领域,在工程部件、电器元件、航天飞行器、军事领域等都有着宽广的前景。天线罩是导弹和飞行器前端的一个重要的部件,具有抗热、抗冲击、载波和承载等功能,需要天线罩材料具备高机械强度、低介电常数和介电损耗、好的耐腐蚀性和抗冲击性。而氮化硅陶瓷材料具有着耐高温、热稳定性强、介电常数和介电损耗低、力学性能优异等优点,成为近年来天线罩材料的研究热点。本文以水热反应合成纳米碳质球、通过TEOS水解反应制备Si O2包覆碳质球（C@Si O2）,通过碳热还原氮化法制备得到Si3N4纤维;另一方面,将直接凝固注模成型中分散剂反应失效法及陶瓷空心微珠作为造孔剂法相结合,利用固化成型...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 纳米材料科学概述
1.2 氮化硅材料的性能及应用
1.3 纳米线概述
1.3.1 纳米线的制备方法
1.3.2 纳米线的生长机制
1.3.3 氮化硅纤维的应用
1.4 多孔氮化硅陶瓷材料及天线罩材料概述
1.5 本课题的提出,目的及意义
第二章 水热碳化法合成碳质纳米球,微观形貌表征及调控
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 化学试剂和实验仪器
2.2.2 碳球的制备过程
2.2.3 样品表征
2.3 结果和讨论
2.4 本章小结
第三章 包覆碳球的氧化硅球的合成和表征
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂和实验仪器
3.2.2 C@SiO_2氧化硅的制备过程
3.2.3 样品表征
3.3 结果和讨论
3.4 本章小结
第四章 反应烧结制备氮化硅纤维
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器
4.2.2 氮化硅纤维的制备过程
4.2.3 样品表征
4.3 结果和讨论
4.4 本章小结
第五章 碳热还原反应增强多孔氮化硅陶瓷的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 化学试剂和实验仪器
5.2.2 多孔氮化硅陶瓷的制备
5.2.3 样品表征
5.3 结果和讨论
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多孔Si3N4陶瓷基底BN涂层制备与表征[J]. 于方丽,杨建锋,白宇. 中国陶瓷. 2017(08)
[2]多孔氮化硅结构陶瓷材料性能影响因素分析[J]. 康永. 陶瓷. 2016(01)
[3]二氧化硅—金核壳材料的制备与SERS研究[J]. 陈雷,薛向欣,刘洋,高铭,王雅新,杨景海. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]相分离技术制备多孔Si3N4陶瓷[J]. 岳建设,李祯,于占江,王晓芳,胡凯悦. 材料导报. 2015(S1)
[5]氮化硅材料在空空导弹天线罩上的应用研究[J]. 夏明凯,刘谊,侯瑞,刘建杰. 弹箭与制导学报. 2014(01)
[6]高岭土对多孔Si3N4陶瓷常压烧结的影响[J]. 朱沙沙,徐秀娟,陈雪霏,仇菁菁,秦东升,于方丽. 中国陶瓷. 2013(08)
[7]低介电常数多孔氮化硅陶瓷的制备[J]. 门薇薇,轩立新,袁中毅,张明习. 材料导报. 2012(12)
[8]天线罩用多孔氮化硅陶瓷的制备[J]. 徐洁,周万城,王俊勃,苏晓磊,贺辛亥. 功能材料. 2011(S3)
[9]高强度多孔氮化硅陶瓷的制备及性能研究[J]. 尉磊,汪长安,董薇,孙加林,黄勇,欧阳世翕. 稀有金属材料与工程. 2011(S1)
[10]Y2O3对反应烧结制备Si3N4多孔陶瓷的影响[J]. 马壮,张利军,于晓东,王扬卫. 材料工程. 2009(03)
博士论文
[1]相平衡主导气-液-固生长机理动力学及其普适性研究[D]. 蔡婧.南京大学 2014
硕士论文
[1]多孔Si3N4与致密Si3N4陶瓷的连接工艺与机理研究[D]. 王鑫华.哈尔滨工业大学 2015
[2]多孔BNNTs-SiO2-Si3N4复合材料的制备与介电性能研究[D]. 油光磊.山东大学 2014
[3]硅纳米线阵列的制备及光伏应用的研究[D]. 曾令胜.浙江大学 2013
[4]以聚苯乙烯微球为模板合成功能性核壳材料[D]. 张艳萍.东北师范大学 2007
[5]以SiO2粒子为模板合成功能性核壳材料[D]. 杨伏勇.东北师范大学 2006
本文编号：3731537
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 纳米材料科学概述
1.2 氮化硅材料的性能及应用
1.3 纳米线概述
1.3.1 纳米线的制备方法
1.3.2 纳米线的生长机制
1.3.3 氮化硅纤维的应用
1.4 多孔氮化硅陶瓷材料及天线罩材料概述
1.5 本课题的提出,目的及意义
第二章 水热碳化法合成碳质纳米球,微观形貌表征及调控
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 化学试剂和实验仪器
2.2.2 碳球的制备过程
2.2.3 样品表征
2.3 结果和讨论
2.4 本章小结
第三章 包覆碳球的氧化硅球的合成和表征
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂和实验仪器
3.2.2 C@SiO_2氧化硅的制备过程
3.2.3 样品表征
3.3 结果和讨论
3.4 本章小结
第四章 反应烧结制备氮化硅纤维
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器
4.2.2 氮化硅纤维的制备过程
4.2.3 样品表征
4.3 结果和讨论
4.4 本章小结
第五章 碳热还原反应增强多孔氮化硅陶瓷的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 化学试剂和实验仪器
5.2.2 多孔氮化硅陶瓷的制备
5.2.3 样品表征
5.3 结果和讨论
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多孔Si3N4陶瓷基底BN涂层制备与表征[J]. 于方丽,杨建锋,白宇. 中国陶瓷. 2017(08)
[2]多孔氮化硅结构陶瓷材料性能影响因素分析[J]. 康永. 陶瓷. 2016(01)
[3]二氧化硅—金核壳材料的制备与SERS研究[J]. 陈雷,薛向欣,刘洋,高铭,王雅新,杨景海. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]相分离技术制备多孔Si3N4陶瓷[J]. 岳建设,李祯,于占江,王晓芳,胡凯悦. 材料导报. 2015(S1)
[5]氮化硅材料在空空导弹天线罩上的应用研究[J]. 夏明凯,刘谊,侯瑞,刘建杰. 弹箭与制导学报. 2014(01)
[6]高岭土对多孔Si3N4陶瓷常压烧结的影响[J]. 朱沙沙,徐秀娟,陈雪霏,仇菁菁,秦东升,于方丽. 中国陶瓷. 2013(08)
[7]低介电常数多孔氮化硅陶瓷的制备[J]. 门薇薇,轩立新,袁中毅,张明习. 材料导报. 2012(12)
[8]天线罩用多孔氮化硅陶瓷的制备[J]. 徐洁,周万城,王俊勃,苏晓磊,贺辛亥. 功能材料. 2011(S3)
[9]高强度多孔氮化硅陶瓷的制备及性能研究[J]. 尉磊,汪长安,董薇,孙加林,黄勇,欧阳世翕. 稀有金属材料与工程. 2011(S1)
[10]Y2O3对反应烧结制备Si3N4多孔陶瓷的影响[J]. 马壮,张利军,于晓东,王扬卫. 材料工程. 2009(03)
博士论文
[1]相平衡主导气-液-固生长机理动力学及其普适性研究[D]. 蔡婧.南京大学 2014
硕士论文
[1]多孔Si3N4与致密Si3N4陶瓷的连接工艺与机理研究[D]. 王鑫华.哈尔滨工业大学 2015
[2]多孔BNNTs-SiO2-Si3N4复合材料的制备与介电性能研究[D]. 油光磊.山东大学 2014
[3]硅纳米线阵列的制备及光伏应用的研究[D]. 曾令胜.浙江大学 2013
[4]以聚苯乙烯微球为模板合成功能性核壳材料[D]. 张艳萍.东北师范大学 2007
[5]以SiO2粒子为模板合成功能性核壳材料[D]. 杨伏勇.东北师范大学 2006
本文编号：3731537
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