超细碳化硅粉体表面改性及分散性研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:thsoft1970
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高固相、低粘度的碳化硅浆料是利用注浆成型技术制备高质量重结晶碳化硅陶瓷材料的前提条件。而高分散性的碳化硅粉体是注浆成型技术的必要条件。但是,粒径小、表面能高的碳化硅粉体在水中很容易发生团聚,达不到注浆成型工艺对粉体分散性的要求。为了消除碳化硅粉体在水中的团聚和提高其分散性,通常利用表面改性的方法对粉体进行改性,进而提高粉体在水中的分散性。即通过选择合适的改性剂对碳化硅粉体进行表面包覆达到改变颗粒表面的性质,进而阻止颗粒之间的团聚和提高颗粒在水中的分散性。本文主要研究内容包括:1、高分子聚乙烯比咯烷酮(PVP)和四甲基氢氧化铵(TMAH)共同改性碳化硅实验表明聚合物高分子聚乙烯比咯烷酮和TMAH在改性碳化硅粉体过程中分别可以增加颗粒之间的空间位阻作用和提高颗粒的双电层厚度。两种改性剂共同改性碳化硅粉体可以明显提高其在水中的分散性。2、硅烷偶联剂KH590和TMAH共同改性碳化硅实验表明酸性硅烷偶联剂可以提高TMAH在碳化硅表面的吸附,改性后的粉体之间的静电排斥力得到显著提高。通过正交实验进一步优化实验参数,结果表明四个因素对改性效果的影响从大到小依次是硅烷偶联剂KH590添加量、四甲基氢氧化铵添加量、改性时间和球磨转速。3、以腐植酸钠作为改性剂,研究了其对碳化硅粉体的改性效果,并进一步研究改性剂在碳化硅表面的吸附机理。结果表明腐植酸钠在碳化硅表面的吸附动力学方程为t/qt=0.62533t+11.0472,等温方程为Lnqe=0.361LnCe-0.334,分别与准二级动力学模型和Freundlich模型一致。通过热力学计算表明腐植酸钠在碳化硅表面的吸附类型属于物理吸附。
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