石存兰
- 作品数：4 被引量：13H指数：2
- 供职机构：北京科技大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：北京市自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程一般工业技术更多>>
- 碳热还原法结合冰模板法制备氮化硼-碳化硼复合多孔陶瓷被引量：1
- 2017年
- 以六方氮化硼(h-BN)、氧化硼(B_2O_3)和石墨(C)为原料,去离子水为分散介质、甲基纤维素(MC)为分散剂、聚乙烯醇(PVA)为结合剂,通过冰模板法以及碳热还原过程制备了BN–B4C复合多孔陶瓷。结合碳热还原反应过程的热力学变化对产物进行分析。结果表明:当烧结温度为1 350℃时,热力学计算得到反应体系达到平衡时的CO分压为1.45×10~6,此时产物的XRD结果中出现B4C新相,说明在1 350~1 550℃的烧结温度和氮气气氛条件下,石墨可将B_2O_3还原成B4C,得到产物的体积密度和气孔率分别为0.22、0.26、0.28 g·cm^(–3)和94.65%、92.24%、92.10%。产物的微观结构由直通孔结构和部分树枝状孔结构组成,这些多孔结构为碳热还原反应产生的CO气体逸出提供了快速通道。
- 石存兰薛文东刘晓光李妍李勇孙加林
- 关键词：碳热还原法
- 冻干法制备多孔氮化硼陶瓷及其成孔机理被引量：6
- 2015年
- 以h-BN为原料、MC为分散剂、PVA为结合剂、B2O3为烧结助剂,利用冷冻干燥法制备多孔BN陶瓷.对多孔陶瓷的物相和微观结构进行表征,分析了pH值对孔结构的影响.结果表明：冷冻干燥后的样品孔结构由树枝状孔和直通孔组成,平均孔径为30-150μm.pH值为10时,悬浮液Zeta电位最大,悬浮液分散性最好,冰晶生长过程中受到的阻力最小,样品平均孔径分布最均匀,体积密度和气孔率分别为0.4 g/cm^3和81.82％.1500℃烧结后,只有氮化硼的特征衍射峰.成孔机理为：冻干过程中水结冰后冰晶升华成孔,调节pH可改变浆料中颗粒的分散性以及冰晶生长过程中受到的阻力,从而影响孔结构的形成.
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- 关键词：冷冻干燥法微观结构成孔机理
- 快速冷冻干燥法制备多孔氧化硅陶瓷被引量：6
- 2016年
- 为制备氧化硅多孔陶瓷,尝试了快速冷冻干燥法,探索了氧化硅浆体的分散剂和pH值对孔结构的影响。结果表明:使用0.1wt%六偏磷酸钠作为分散剂时,孔壁处团聚现象明显;改用聚甲基丙烯酸钠团聚显著减少。主要原因是氧化硅表面的Si-OH可能与六偏磷酸钠络合成Si-Na_4P_6O_(18)^-,但其在水中易断裂,减弱了颗粒之间排斥力,未能抑制团聚;而聚甲基丙烯酸钠吸附在氧化硅表面,可能形成Si-C_4H_5O_2等空间位阻抑制团聚。在聚甲基丙烯酸钠的基础上再调节浆体pH值至~10使氧化硅的zeta电位达到^-60 mV,可更好抑制团聚。综上所述冻干法适合制备开口通孔结构的多孔氧化硅陶瓷。
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- 关键词：团聚H值
- 冷冻速率对冻干法制备BN多孔陶瓷显微结构的影响被引量：1
- 2017年
- 为研究利用冻干法制备氮化硼多孔陶瓷时冻干过程中冷冻速率的影响,以分析纯六方氮化硼(h-BN)为原料,分析纯氧化硼为烧结助剂,去离子水为冷冻溶剂配制浆料,再将分散均匀、稳定的浆料通过冷冻速率分别为1.03、1.77和34.7℃·min^(-1)的三种冷冻干燥方式制备成冻干坯体,最后在1 500℃的氮气气氛下保温3 h热处理后制得BN多孔陶瓷。通过观察冻干试样的显微结构以及检测烧后多孔陶瓷试样的气孔率及体积密度,探讨了冷冻速率对冰晶生长行为以及多孔材料显微结构的影响。结果表明,通过调整浆料冷冻过程中的冷冻速率,可以实现对BN多孔陶瓷材料显微结构的控制。当冷冻速率较小(1.03℃·min^(-1))时,冰晶成核的位置随机分布,得到试样的气孔分布不均匀。随着冷冻速率的增大,试样的孔结构发生变化:当冷冻速率为1.77℃·min^(-1)时,冰晶的成核速率接近冰晶的生长速率,得到分布均匀的直通孔结构,孔径约为50μm;当冷冻速率增加至34.7℃·min^(-1)时,冰晶的成核速率超过冰晶生长速率,从而得到分布均匀的竹节状孔结构,孔径细小,约为10μm。而且材料的热导率随着多孔结构的引入会大大降低。
- 石存兰薛文东刘晓光李勇孙加林
- 关键词：冰晶显微结构热导率
