新型鋯基(ZrC和ZrB2)陶瓷先驅體及先驅體纖維的制備與裂解研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、先驅體具有高分子工藝性好、分子結構可設計、陶瓷化溫度低及能達到分子級水平的均勻分散等特點,可紡成絲,可模塑成型,也可用于陶瓷基復合材料的制備。本論文研究了新型鋯基(ZrC和ZrB2)陶瓷先驅體及先驅體纖維的制備與裂解。
  (1)以氯氧化鋯、水楊醇和三乙胺為原料制備 ZrC陶瓷先驅體。研究了氯氧化鋯與三乙胺的摩爾比為1:2、1:1.86、1:1.84、1:1.82、1:1.8、1:1.78、1:1.74,以及氯氧化鋯與水楊醇的摩爾

2、比為1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5對先驅體的影響。對先驅體在甲醇、丙酮等溶劑中的溶解性進行了探討。將先驅體分別在1000℃~1400℃下裂解,利用TG-DSC熱分析技術和管式爐探究了先驅體的交聯與裂解過程。采用 X射線衍射、掃描電子顯微鏡、拉曼光譜、透射電子顯微鏡和能譜等對裂解產物進行了表征。研究表明,1400℃裂解產物為 ZrC晶相,呈不規(guī)則多面體結構,晶粒平均尺寸為100 nm。
  (

3、2)選用ZrC陶瓷先驅體和硼酸為原料合成ZrB2陶瓷先驅體。探討了5組不同Zr:B摩爾比(1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5)對先驅體的影響。研究了先驅體在乙醇、四氫呋喃等溶劑中的溶解性能。將先驅體分別在1000℃~1400℃下裂解,運用TG-DSC和管式爐等手段,對先驅體的交聯與裂解行為進行了系統(tǒng)探究。采用XRD、SEM及Raman對裂解產物進行了表征。結果表明,裂解溫度對產物成分、結構以及物相有明顯的影響,1400℃

4、裂解產物主要為 ZrB2晶相,呈球形或棒狀形貌,晶粒平均尺寸為150 nm。
  (3)采用聚乙酰丙酮鋯(PZO)、水楊醇和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為原料,通過靜電紡絲紡制ZrC先驅體纖維。探討了靜電紡絲的紡絲條件。將先驅體纖維分別在1000℃~1400℃下裂解,利用TG-DSC和管式爐等手段,研究了裂解過程。通過XRD、SEM、Raman、TEM等對先驅體纖維和裂解纖維進行表征。研究表明,1400℃裂解產物較好地保持了纖維狀,表

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