碳復合材料抗氧化性的分析
在碳復合耐火材料中,通常添加單質Si粉或金屬Al粉和單質Si粉的混合物(Al Si)來改善材料的抗氧化性能和提高材料的綜合力學性能。
實驗中選用單質Si粉(粒度為43μm),金屬鋁粉(粒度為43μm)和多壁碳納米管(直徑大約為50nm,長度約為20μm)作為原料,稱取一定質量的單質Si粉,Al粉和Si粉的混合物(2種硅源時Si粉的質量相同),分別將其置于Al2O3坩堝的底部,然后將MWCNTs置于硅源的上方。接著將圓形石墨片放置在Al2O3坩堝的,上面鋪上一層炭黑,后將整個坩堝用Al2O3蓋子蓋上后置入內部充滿炭黑的匣缽中于1000、1200、1300、1400和1500℃下處理3h,隨后自然冷卻至室溫。
與原MWCNTs相比,所有經1000~1200℃處理后的樣品中未出現新的物相。當Si作為硅源時,經1400℃處理后試樣中出現SiC相,當處理溫度達到1500℃時,SiC相衍射峰強度增強;而Al Si為硅源時,1300℃處理后出現少量的SiC相,隨著處理溫度的升高,SiC相的含量不斷增加。
當處理溫度升高為1500℃時,樣品中大部分MWCNTs轉化為實心納米線,部分直徑達到200nm,結合能譜分析證明為SiC納米線。當Al Si作為硅源時,試樣經1300℃處理后表面出現較薄的涂層,1400℃處理后涂層的厚度進一步增加,而1500℃處理后表面涂層的厚度達到4~10nm,且MWCNTs自身的結構保持完整,說明金屬Al粉的引入可以阻止MWCNTs在高溫下發生結構蝕變。
更多信息請關注復合材料信息網http://www.lzzz.net
實驗中選用單質Si粉(粒度為43μm),金屬鋁粉(粒度為43μm)和多壁碳納米管(直徑大約為50nm,長度約為20μm)作為原料,稱取一定質量的單質Si粉,Al粉和Si粉的混合物(2種硅源時Si粉的質量相同),分別將其置于Al2O3坩堝的底部,然后將MWCNTs置于硅源的上方。接著將圓形石墨片放置在Al2O3坩堝的,上面鋪上一層炭黑,后將整個坩堝用Al2O3蓋子蓋上后置入內部充滿炭黑的匣缽中于1000、1200、1300、1400和1500℃下處理3h,隨后自然冷卻至室溫。
與原MWCNTs相比,所有經1000~1200℃處理后的樣品中未出現新的物相。當Si作為硅源時,經1400℃處理后試樣中出現SiC相,當處理溫度達到1500℃時,SiC相衍射峰強度增強;而Al Si為硅源時,1300℃處理后出現少量的SiC相,隨著處理溫度的升高,SiC相的含量不斷增加。
當處理溫度升高為1500℃時,樣品中大部分MWCNTs轉化為實心納米線,部分直徑達到200nm,結合能譜分析證明為SiC納米線。當Al Si作為硅源時,試樣經1300℃處理后表面出現較薄的涂層,1400℃處理后涂層的厚度進一步增加,而1500℃處理后表面涂層的厚度達到4~10nm,且MWCNTs自身的結構保持完整,說明金屬Al粉的引入可以阻止MWCNTs在高溫下發生結構蝕變。
更多信息請關注復合材料信息網http://www.lzzz.net










































