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碳热原位合成SiCw/Al2O3复相陶瓷粉体的制备工艺及反应机理
  • ISSN号:1000-985X
  • 期刊名称:《人工晶体学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ050.4[化学工程]
  • 作者机构:[1]中南大学粉末冶金研究院,长沙410083, [2]桂林理工大学有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室,桂林541004
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.50862002);广西自然科学基金(桂科基0639062);广西研究生教育创新计划资助项目(No.2008105960805M02)
中文摘要:

本文以高岭土和纳米碳黑颗粒为原料,采用碳热还原原位合成工艺制备SiCw/Al2O3复相陶瓷粉体。通过研究合成温度、保温时间、原料配比以及氩气流量对合成产物的影响,借助XRD、SEM等技术手段进行测试表征,得到了合成工艺的最优参数,并探讨了碳热还原反应的机理。实验结果表明:高岭土与碳黑的摩尔比为1∶8,氩气流量为80mL/min,在1500℃下保温2h,可获得纯净的SiCw和Al2O3复相陶瓷粉体,SiC晶须的平均直径为300nm左右,长度大于6μm,长径比大于20,SiC晶须表面光洁,与氧化铝颗粒呈均匀分布。碳热还原高岭土合成SiCw/AlO,包括碳热还原SiO与碳热还原莫来石两个阶段,碳化硅晶须的生成遵循气-固(V-S)生长机理。

英文摘要:

SiCw/Al2O3 ceramic composites were successfully prepared by in-situ carbothermal synthesis using gaolinite nano carbon black as raw material. Effects of synthesis temperature,holding time,material ratio and the flow rate of argon atmosphere on products were studied,and the reaction mechanism was also discussed. The synthesized products were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results indicated that pure and uniformly distribute SiC whiskers and Al2O3 particles ceramic composite powder can be obtained at 1500 ℃ for holding 2 h when the molar ratio of kaolinite/carbon was 1/8 and the argon flow was 80 mL/min. The SiC whiskers displayed an ideal aspect ratio of more than 20 with a length over 6 μm and a diameter 300 nm. The carbothermal reaction of kaolinite was included two stages:the carbothermal of SiO2 and the carbothermal of mullite,the growth mechanism of SiC whiskers is V-S mechanism.

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期刊信息
  • 《人工晶体学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国建材工业协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会 晶体生长与材料专业委员会 中材人工晶体研究院
  • 主编:余明清
  • 地址:北京市733信箱
  • 邮编:100018
  • 邮箱:
  • 电话:010-65492963 65492968 65493320
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-985X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2637/O7
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1997年获国家科技优秀期刊,获部级优秀科技期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9943