sic,sic(w)sic材料的制备及其工艺研究

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1、洼压料技大学论文题目：SiC，SiC(√SiC材料的制备及其工艺研究申请学位学科：工学所学学科专业：材料学培养单位：材料科学与工程学院硕士生：焦宇鸿导师：王芬2014年5月RECHERCHEoFSYN’mESISANDTECHNoLoGYOFSiC，SiCtw)／SiCCOMPOSITESAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterof—

2、E———n——g—i—n—eeringScience．ThesisSupervisor：Professor．．W．．．．．．a．．．n．．．．a．．．．．f．．e．．．n．．MaM2014SiC，SiC

3、工艺，探索了从低温到高温，从高性能SiC陶瓷及其复合材料到SiC纳米材料，从SiC单晶材料到SiC同质异质外延等制备工艺，成功探索和制备出了各种形态的SiC材料，为SiC的广泛应用做出了巨大贡献。本文分别从有机硅裂解和Al催化方向分别制备了SiC，SiCcw)／SiC材料，并通过研究不同的工艺路线，和不同的工艺因素对SiC，SiC

4、工艺。发现此工艺存在SiC产率低，不能得到较高纯度的SiC材料的缺陷。并发现产物中存在大量的非晶相。虽然成功的制备出了块体材料，但得到的块体材料致密性差，物理性能差。得到了此工艺制备SiC原理为碳热还原反应原理。2．采用滤纸裂解的残余碳浸渍硅粉的酚醛树脂悬浊液，成功的制备得SiC(w)／SiC复合材料。研究了温度对SiC材料制备的影响，发现随着温度的升高，原料反应的越完全，产物析晶程度越好，得到的SiC纳米线长径比越大；在1430℃温度下，复合材料中原位生成的SiC纳米线表面光滑、尺寸均一、长径比大于103，以沿滤纸

5、C化过程中形成的空隙生长为主，并能穿插生长于树脂与滤纸层；讨论了此工艺制备SiC机理，发现SiC的生成初期受扩散机制控制，而随着温度的升高，基体中开始生成SiC纳米线，其生长机制为VS机制，而基体SiC材料始终受扩散机制控制。3．采用Si粉为硅源，酚醛树脂裂解C为碳源，在一定含量Al的催化下，在较低的温度下合成了SiC材料。研究了催化剂含量对材料合成温度及产物形貌的影响，分析了Al的催化作用机理。对比研究发现，以Al为催化制备SiC材料，可使SiC的生成温度降低约400℃，可以有效的细化SiC晶粒，但对于SiC纳米线

6、，纳米棒的生成有一定的抑制作用。4．研究了以SiO：为硅源，碳粉为碳源制备SiC材料的合成工艺Al催化剂的作用效果，分析了催化剂的引入对合成材料温度与产物纯度的影响，并探讨了催化剂的作用机制。5．研究了以Fe203、Ti分别为催化剂，以Si02为硅源，碳粉为碳源制备SiC材料的工艺。并对不同催化剂合成的产物进行了对比，分析了不同催化剂的作用效果。研究得出以Fe：O，为催化剂，难以制得SiC材料；以Ti粉取代铝粉为催化剂，只能反应得到TiC和Ti3Sic2而非SiC材料。关键词：SiC，低温制备，SiC纳米线，Al催化

7、，工艺研究RecherchefoSynthesisandTechnologyofSiC，SiC(w)／SiCCompositesABSTRACTSiCmaterialhasexcellentpropertiessuchaselectrical，mechanicalandotherexcellentperformance．Itwaswidelyusedinmetallurgy，chemicalindustry,energy,biotechnology,semiconductormaterialsandotherfiel

8、ds．However,thetraditionalprocessofsynthesisSiCinhightemperature．Andthen，highenergyconsumptionandmanyterribleenvironmentalpollutionandotherissueswasbrought．Materialscholarsse