炭/陶复合材料制备及其电热性与抗氧化性研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:storm369
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
近年来,各种不同材料、不同工艺制备的新型电热材料相继面世,但因各自的局限性,使其应用受到制约。从目前国内外的研究发展动向以及市场需求看,安全可靠、高效低耗、适用温度范围广、制作工艺简单、使用寿命长且成本低廉的电热材料是未来发展的趋势。因此,我们选择了资源丰富,成本低廉且具有多方面优异性能的无机非金属材料为原材料,开展了炭/陶复合材料的研究工作。实验选取膨润土作为陶瓷基体,以不同含量的鳞片石墨、炭黑作为导电原料,碳化硅作为增强原料,经混合、模压成型和烧结工艺制备出炭/陶复合电热材料。本文系统研究了陶瓷原料的种类及粒径大小、成形压力、烧结温度以及不同填料等工艺条件对炭/陶复合材料的微观组成及力学性能影响。结果表明:选取平均粒径≤18μm的膨润土做陶瓷基体,添加适量的天然鳞片石墨、炭黑和碳化硅,经50MPa模压成形,1100℃隔氧烧结,可制备出结合良好的炭/陶复合电热材料;采用XRD和SEM对其物相组成和微观形貌经行分析观察表明,本研究制备的炭/陶复合电热材料中无新相产生,微观结构致密,组成稳定;力学性能测试表明炭/陶复合电热材料抗弯强度可达14.3MPa,初步具备市场应用前景。本研究所制备的炭/陶复合电热材料具有优异的电热性能,在低交流电压下(10V)即可迅速升温,升至终温后,温度可保持相对稳定。本文系统考察了不同含量天然鳞片石墨、预处理石墨和炭黑以及不同电压对炭/陶复合电热材料电阻率、升温速率和最终稳定温度的影响,并对其电热机理进行了分析研究。结果表明:随天然鳞片石墨含量的增加,炭/陶复合电热材料的体积电阻率降低,表面升温速率和最终温度升高;采用预处理石墨能达到更佳的发热效果:少量炭黑的添加有助于提高材料的致密度,微调炭/陶复合电热材料的电阻率;相同条件下加载交流电压比加载直流电压的发热效果好。在本实验条件下,加载10V交流电压,发热效果最好的产品升温速率可达3.5℃/s,最终温度649℃,且保持相对稳定。本研究还验证了炭/陶复合电热材料具备良好的热稳定性和负的电阻温度系数,该特性赋予其更佳的电热性能。本研究所制备的炭/陶复合电热材料在较高温环境下具有良好的抗氧化性。通过将炭材料与陶瓷材料复合,可有效改善炭材料的抗氧化性能,使其明显氧化失重温度升高200℃左右。采用抗氧化剂磷酸/氢氧化铝/硼酸经行表面浸渍处理60min,炭/陶复合电热材料的高温抗氧化性明显提高,其在1000℃有氧环境下失重率仅为1.9wt%,极大扩展了炭/陶复合电热材料在高温领域的应用。
其他文献
期刊
目的:分析补阳还五汤治疗气虚血瘀型中风后遗症的临床疗效。方法:选取82例气虚血瘀型中风后遗症患者,随机分为对照组与研究组各41例。对照组采用西药治疗,研究组患者在对照组
细胞衰老定义为不可逆的细胞周期阻滞。研究发现细胞衰老在多种生物学过程如肿瘤发生,机体衰老和胚胎发育中起重要作用。参与调控细胞衰老的因素复杂多样,越来越多的证据表明
研究目的本研究主要对维西县孕产妇住院分娩的影响因素进行研究分析,探明现今该地区影响住院分娩的主要因素,并深入分析当地影响住院分娩的瓶颈问题,以便为维西妇幼工作突破
本文从促进产业转型升级、推动供给侧结构性改革和贯彻实践新的发展理念三个方面阐述了培育和弘扬工匠精神的重要意义。作为职工群众自己的组织,工会在培育和弘扬工匠精神方
近几年,伴随社会不断取得进步,使建筑工程建设项目随之得到显著增加,而工程质量的安全监督情况更是逐渐受到人们的重视,其原因为:该项工作不仅能确保工程可以安全施工,而且还
【正】(2009年6月8日)日前,中国证监会有关负责人就发布《创业板市场投资者适当性管理暂行规定(征求意见稿)》(以下简称《暂行规定》)和配套文件回答了记者提问。全文如下:问
人参果,又称香瓜梨、香艳茄等.茄科多年生草本植物,原产北美洲,是当今畅销日本、风靡欧美、澳洲等国的营养保健蔬菜.它是一种天然保健食品,果实清香多汁,爽甜无核,高蛋白,低
能源互联网是以电力网络、热力网络及天然气网络等能源网络为对象,以分布式协同控制技术、智能优化控制技术以及先进的信息通讯技术等为实施手段,通过各能源网络集成交互形成