溶胶—凝胶先驱体法制备纳米碳化物材料研究-study on preparation of nano-carbide materials by sol-gel precursor method.docx

溶胶—凝胶先驱体法制备纳米碳化物材料研究-study on preparation of nano-carbide materials by sol-gel precursor method.docx

  1. 1、本文档共50页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
溶胶—凝胶先驱体法制备纳米碳化物材料研究-study on preparation of nano-carbide materials by sol-gel precursor method

摘要碳化物材料因其具有高熔点、高强度、高耐磨性、低热膨胀率、抗氧化和耐腐蚀等优点而得到广泛应用,纳米碳化物的合成研究已经成为现代陶瓷材料研究的重要内容之一。本文采用溶胶-凝胶和碳热还原相结合的方法,制备了纳米SiC和TiC粉体材料,并对其合成过程中的影响因素进行了探讨。首先,以柠檬酸为造孔剂,利用硅酸乙酯溶胶-凝胶和碳热还原法制备出了高比表面积的纳米碳化硅(SiC)粉体。用比表面积分析仪、热重分析仪(TG)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对产品进行了分析。结果表明,凝胶制备的最佳工艺为,控制水与钛酸丁酯的摩尔比为6~7,溶剂与硅酸乙酯的体积比为4~6;添加了柠檬酸得到的SiC粉体比表面积可达到13~62m2g-1,其大小可由柠檬酸与硅酸乙酯的摩尔比来控制;柠檬酸受热分解后留下的孔隙是制备高比表面积SiC的关键所在;当柠檬酸与硅酸乙酯的摩尔比为0.8时,凝胶经1500℃碳热还原反应2h后,得到的产品比表面积高,粒径为100nm。其次,以钛酸丁酯和酚醛树脂为原料,乙二醇甲醚为溶剂,冰乙酸为稳定剂,在硝酸的催化下制备出凝胶先驱体,再将制得的先驱体于流通的氩气环境中经高温碳热还原得到了纳米碳化钛粉体。讨论了各因素对凝胶时间的影响,用热重-差热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对制得的先驱体和产品进行了表征。结果表明,控制溶液的pH=2~3,冰乙酸与钛酸丁酯的摩尔比选择为2.5,水与钛酸丁酯的摩尔比为6:1,溶剂与钛酸丁酯的体积比为4:1时,得到的凝胶红棕色透明,所需时间最短;且由XRD和SEM分析可知,碳热还原反应是由TiO2经历一系列的低价态氧化物转变完成的;先驱体在氩气环境中经1400℃反应1h后生成的产物为TiC,其表面光洁,粒径分布均匀,大小为100~300nm。关键词:碳化物;溶胶-凝胶;碳热还原;酚醛树脂;纳米材料IABSTRACTCarbidematerialswereusedinmanyapplicationsbecauseoftheirhighmeltingpoint,highhardnessandstrength,highwearresistance,lowthermalexpansioncofficient,excellentresistancetooxidationandcorrosion.Preparationofnano-carbidematerialshasbecomeanimportantpartofmodernceramicresearch.Sol-gelandcarbothermalmethodwereusedtosynthesizeSiCandTiCnano-materials,theinfluencefactorsofthesynthesisprocesswerestudied.Tobeginwith,highsurfaceareasiliconcarbidewassynthesizedusingcitricacidastheporeformingagentbythetetraethoxysilane(TEOS)sol-gelandcarbothermalmethod.BET,TG,XRDandSEMwerecarriedouttocharacterizethepropertiesofthespecimens.Theresultsshowthat,theoptimaltechnicsofgelsynthesiswascontrolthemoleratioofH2OtoTEOSat6~7,thevolumeratioofsolventtoTEOSat4~6,andthesurfaceareaofproductderivedfromsampleaddedwithCAvariedfrom13to61m2g-1,anditsvaluecanbecontrolledwiththemoleratioofCAtoTEOS;theporesremainedafterpyrolysisofCAwasthekeyreasontoobtainhighsurfaceareaSiC.WhenthemoleratioofCAtoTEOSwas0.8,thedrygelreactat1500℃for2h,theproductcouldgethighsurfacearea,andtheaverageparticlesizewas100nm.Furthermore,Titaniumcarbidepowderofnanometerwassynthesizedbythesol-gelandcarbothermalmethod.First,theprecursorwaspreparedusi

您可能关注的文档

文档评论(0)

peili2018 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档