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碳化锆液相陶瓷前驱体的制备及陶瓷化

刘丹 , 邱文丰 , 蔡涛 , 孙娅楠 , 赵彤

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.01.016

以聚锆氧烷PNZ为锆源、炔丙基酚醛PN为碳源制备了一种ZrC液相陶瓷前驱体PNZ-PN,该前驱体经1 600℃热解能够转化为高度结晶的ZrC陶瓷.通过FT-IR、DSC、TGA对前驱体的固化过程及固化样的热失重行为进行了分析;通过XRD、元素分析和SEM对热解产物的晶相组成及微观形貌进行了分析.结果表明:1 200℃以下,热解产物主要是ZrO2,1 400℃时开始发生碳热还原反应出现结晶度较小的ZrC,经1 600℃热解后可完全转化为ZrC;PN的加入量会影响热解过程中陶瓷样品的ZrO2晶相及1 600℃热解产物的碳含量,通过调整PN的加入量最终可得到自由碳含量1.66%、近似纯相的ZrC陶瓷;得到的陶瓷粒子Zr、C元素分布均匀、粒径主要分布为100 ~200 nm.

关键词: 碳热还原反应 , 固化 , 热解 , 微观形貌

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