HfC及HfC/SiC陶瓷先驱体的制备与理化性能研究

来源 :国防科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cjh3134
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
HfC陶瓷具有熔点高、硬度高、热力学稳定性和热震性好等优异的物理和化学性能,能较好地满足超高温环境下的使用要求。单相HfC陶瓷抗氧化性较差,通过向HfC单相陶瓷中引入一定比例的异质陶瓷相制备的复相陶瓷具有更加优异的耐高温性和抗氧化性。先驱体转化法能够实现对耐超高温陶瓷的组成与结构设计,而且先驱体具有良好的可加工性能,在超高温陶瓷及复相材料的制备中有着独特的优势。论文采用先驱体转化法,通过构建Hf-O键的方法制备HfC陶瓷先驱体聚铪碳氧烷(PHCO),并以此先驱体为原料与SiC陶瓷先驱体液态聚碳硅烷共混制备HfC/SiC复相陶瓷先驱体。先驱体合成工艺简单,工艺流程较短,热解转化的陶瓷产物氧含量较低,HfC/SiC复相陶瓷相组成可控。具体工作包括以下几部分。以四氯化铪为铪源、乙酰丙酮为配体,分别与1,4丁二醇、丁二酸、对苯二酚的反应合成了三种HfC陶瓷先驱体PHCO-1、PHCO-2、PHCO-3。其中PHCO-1在四氢呋喃、正丁醇、环己酮等极性溶剂中有良好的溶解性能。经过1600℃热处理,PHCO-1主要由HfC和HfO2组成,PHCO-2和PHCO-3主要由HfC相组成。因四氯化铪、乙酰丙酮、1,4丁二醇为原料合成的HfC陶瓷先驱体具有较好的溶解性能,应用潜力大。通过对该体系的合成工艺进行优化,制备的先驱体主要由40.5wt%Hf、24.3wt%C、13.4wt%O组成,在正丁醇中的溶解度大于100g。1000℃陶瓷产率为59.1wt%,1600℃处理后产物主要由HfC和HfO2组成,化学式为HfC0.57O0.37。采用真空处理可降低碳热还原反应温度,1200℃碳热还原已经发生,出现了碳化铪相,1600℃产物中无氧化铪,氧含量为1.9wt%,化学式组成为:HfC0.73O0.23。将不同比例的LPVCS与HfC陶瓷先驱体溶解于正丁醇中制备出6个比例的HfC/SiC陶瓷先驱体,陶瓷产率在61.0wt%87.0wt%之间。当引入LPVCS量较少时组分主要为碳化铪相和氧化铪相,无碳化硅相产生;当引入LPVCS到一定值时只有碳化铪;当LPVCS继续增加时,产物为碳化铪和碳化硅相。实现了陶瓷组分的可调控。先驱体PHCS-13,氩气气氛下经过1600℃热处理后碳热还原完成充分,氧含量仅为0.1wt%,化学组成式为HfC1.73O0.01Si1.20。HfC、SiC平均晶粒尺寸分别为63.59nm、43.05nm。真空条件下1400℃热处理后碳热还原即完成,产物为HfC和SiC陶瓷相,氧含量为0.8wt%,1600℃热处理后氧含量为0.6wt%,1600℃真空处理比氩气气氛处理的陶瓷产率低。高温处理后HfC与SiC组分在纳米尺度上混合均匀。对陶瓷产物惰性气氛下的耐高温稳定性和空气中抗氧化性能做了测试。2200℃高温热处理后,陶瓷失重较少,表面致密。空气气氛下,600℃-700℃发生HfC的氧化,由于陶瓷的自由碳含量低,陶瓷氧化失重较少。
其他文献
轮对的纵向颤振会严重影响铁道机车车辆动力学性能,并且会引起轮轨非正常磨耗,导致发生轮对多边形化及踏面发生剥离.但是,机车车辆动力学研究中对轮对的纵向动力学特点的研究
凯恩斯消费理论具有两面性.一方面,凯恩斯的刺激消费政策可以缓解经济危机、促进经济复苏;另一方面,凯恩斯的刺激消费政策是以大量闲置资源为前提条件,对凯恩斯消费理论的不
随着中国经济市场化改革与对外开放的不断推进,我国证券市场得到快速发展。一方面,市场体系初步建立,市场规模不断扩大、品种不断丰富;另一方面,市场体系不够健全,机制不够完
<正>《中国教育改革与发展纲要》中明确指出:"振兴民族的希望在教育,振兴教育的希望在教师。建设一支具有良好的政治业务素质、结构合理、相对稳定的教师队伍是教育改革和发
上世纪中期,随着人类对森林资源的过度开发与利用,造成生态资源的严重破坏,20世纪80年代开始,森林这一关系全球生态状况,关系经济与社会可持续发展的重要问题,日益受到人们的
目的:本论文旨在通过对吉林省短道速滑运动员的损伤自护能力进行问卷调查以及围绕竞技体育运动损伤、自我康复护理的主题展开访谈,分析短道速滑专业运动员的运动损伤防护意识
自适应滤波器的性能包括稳态性能和瞬态性能。前者研究了自适应滤波器的稳态均方误差,后者研究了自适应滤波器的收敛速度和稳定性。自适应滤波器最重要的部分就是自适应算法。许多研究者已经从最小均方误差算法推广到最小混合范数算法、最小p阶均方算法、仿射投影类算法,即将估计误差信号从线性推广到非线性,并对非线性算法进行稳态性能分析。他们不仅对实数形式的上述各个算法的均方误差进行分析,还对复数形式的上述各个算法的
为控制二氧化碳排放、建设生态文明,我国积极采取行动进行节能减排,减排工作的重点目标之一就是建筑部门,其中又以公共建筑最为突出。因此,对公共建筑的碳排放进行控制就显得至关重要。碳排放权交易机制作为一种控制碳排放的方法,自提出以来就得到各国学者的广泛关注与研究,并在一些国家与地区得到实践,相关研究与实践表明碳交易机制可有效控制碳排放,激发环境资源的价值。因此,本文以公共建筑为研究对象,探索碳交易机制的
目的:探讨一种半侧鼻下部全层缺损衬里修复的手术方法。方法:根据衬里缺损的面积,设计对侧相应大小鼻中隔粘膜软骨膜复合组织瓣,通过鼻中隔背部跨越鼻中隔软骨,将血运良好的复