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SiC/C遗态陶瓷的制备工艺研究

贺辛亥 , 王俊勃 , 申明乾 , 付翀 , 徐洁 , 苏晓磊 , 杨敏鸽

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.02.001

以苎麻纤维为生物模板,经溶胶-凝胶浸渍工艺获得苎麻/SiO2前驱体 A 和苎麻,酚醛树脂,SiO2 前驱体B,在真空炉中经1500℃碳热还原反应制备得SiC/C遗态陶瓷.采用TCG-DTG、XRD和SEM等技术分别对材料的热解行为、物相构成和显微结构进行分析与表征,利用阿基米德法测定试样的显气孔率.结果表明:SiC/C遗态陶瓷继承苎麻纤维的天然结构形貌,其物相中包含有β-SiC相和石墨化程度较低的C相;由苎麻/SiO2前驱体A制备的试样组织结构疏松,界面结合较差,显气孔率高,纤维形貌更为完整;由苎麻/酚醛树脂/SiO2前驱体B制备的试样组织结构致密,界面结合较好,显气孔率低.

关键词: 苎麻纤维 , 溶胶-凝胶工艺 , 生物模板 , SiC/C遗态陶瓷

木陶瓷/金属复合材料的研究现状

申明乾 , 王俊勃 , 贺辛亥 , 付翀 , 杨敏鸽 , 姜凤阳 , 张金彦

材料导报

总结了木陶瓷/金属复合材料及其预制体模板的制备机理和制备方法的研究现状;详细介绍了木陶瓷/金属复合材料的力学性能、热学性能、阻尼性能和摩擦学性能及其应用等方面的研究成果;探讨了木陶瓷/金属复合材料的发展前景及当前存在的问题;最后提出了一种以麻纤维织物为模板材料制备纤维织物遗态陶瓷/金属复合材料的新思路.

关键词: 木陶瓷/金属复合材料 , 纤维织物 , 模板 , 遗态陶瓷

模板整理对SnO2/C遗态材料显微结构及性能的影响

贺辛亥 , 齐乐华 , 王俊勃 , 杨敏鸽 , 申明乾 , 畅巍

新型炭材料

以不同整理工艺处理的苎麻纤维为生物模板,酚醛树脂为黏接剂,经800℃炭化后获得三种苎麻炭模板,再经Sn(OH)4溶胶浸渗和560℃真空原位炭热还原反应制备得三种SnO2/C遗态材料试样.采用XRD和SEM技术分析了苎麻模板整理工艺对SnO2/C遗态材料物相组成和微观形貌的影响,利用自制磨耗仪对比测试了三种遗态材料试样的磨损率.结果表明:三种SnO2/C遗态材料试样在显微结构以及耐磨性能等方面存在明显差异,通过生物模板整理工艺可有效调控遗态材料的微观结构和性能.

关键词: 生物模板 , 整理工艺 , SnO2/C遗态材料 , 显微结构 , 磨损率

生物形态多孔陶瓷的研究进展

贺辛亥 , 王俊勃 , 苏晓磊 , 秦辉 , 杨敏鸽 , 申明乾

硅酸盐通报

生物形态多孔陶瓷可被用于分离膜、触媒催化载体、过滤器件和微反应器等工业领域.自然界的生物材料具有完美独特的结构形态,以其为模板经遗态转化工艺制备生物形态的多孔陶瓷,受到研究者的广泛关注.本文分别从生物模板的选材、多孔陶瓷制备工艺、反应机理和应用等4个方面,归纳和分析了近年来生物模板法制备多孔陶瓷材料的研究进展,提出了生物模板法制备多孔陶瓷工艺过程中存在的一些问题,并对该领域今后的研究和发展提出了一些建议.

关键词: 生物模板法 , 多孔陶瓷 , 制备工艺 , 反应机理

苎麻形态SiC多孔陶瓷的制备及表征

贺辛亥 , 齐乐华 , 王俊勃 , 申明乾 , 苏晓磊 , 杨敏鸽

功能材料

以苎麻纤维为生物模板,经溶胶-凝胶和碳热还原过程制得具有苎麻纤维管状形态的SiC多孔陶瓷。研究了试样的物相构成、显微结构和孔特征,探讨了试样制备过程中的反应机理。结果表明SiO2溶胶与苎麻碳在真空环境、1500℃温度下的碳热还原反应主要为SiO2与C的固-固反应,也包括SiO与C及CO之间局部的气-固和气-气反应。经除碳后得到SiC多孔陶瓷保留了苎麻纤维的空心管状结构形貌,物相组成主要为β-SiC。经脱胶麻较之原麻所制备的试样管状纤维结构更为完整,试样孔结构主要为狭缝型孔隙,BET比表面积为12.97m2/g,BJH平均孔径为9.6nm,P/P0=0.97时的孔容为0.037731cm3/g,孔径分布呈多级分布特征。

关键词: 生物模板法 , 制备 , 苎麻纤维 , SiC多孔陶瓷

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