碳化硅粉体低温合成工艺以及二氧化硅为主的烧结相晶型转变的研究

论文摘要

本文主要研究了碳化硅粉体低温合成工艺以及二氧化硅烧结相晶型转变工艺。对实验结果进行X-射线衍射分析,采用扫描电子显微镜（SEM）对所得样品的尺寸与形貌进行表征。以SiO2为硅源,炭黑为碳源,Fe2O3、Fe（NO3）3、Na2SiO3为催化剂在氩气气氛保护下采用碳热还原法制备碳化硅粉体,研究催化剂含量,合成温度对SiC生成产率、形貌的影响。实验结果表明：在原料中添加Fe2O3后在1350℃下保温五小时就能生成SiC微粉,在1400℃下保温5h基本上全部转化为晶粒尺寸大小在50nm左右的SiC微粉；在相同温度下,随着Fe2O3的增加,SiC产率增加,合成温度的升高也能提高SiC的产率,添加Fe2O3能加快反应速度以及提高SiC微粉的生成量；实验还对以二氧化硅为主的烧结相的不同晶型转变进行了探究,以SiO2为原料,Na2SiO3、CaCO3为催化剂分别在1300℃、1350℃、1400℃、1450℃下空气中保温3h的结果显示,随着温度升高产物中的石英含量降低,NaSiO3、CaCO3能提高石英的产率但不是很显著。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 目录
• 插图清单
• 表格清单
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 碳化硅的晶体结构、特性及应用
• 1.2.1 碳化硅的晶体结构
• 1.2.2 碳化硅的特性
• 1.2.3 碳化硅的应用
• 1.3 SiC粉体表征和制备方法
• 1.3.1 SiC粉体表征
• 1.3.2 粉体粒度
• 1.3.3 粒度分布
• 1.3.4 粉体的表面特性
• 1.4 SiC粉体的制备方法
• 1.4.1 固相法
• 1.4.2 液相法
• 1.4.3 气相法
• 2晶型转化及制备方法'>1.5 SiO₂晶型转化及制备方法
• 1.5.1 石英的特性
• 1.5.2 不同类型石英的特性
• 1.5.3 石英的制备方法
• 1.6 本文研究的主要内容、目的、意义
• 第二章 实验方案与过程
• 2.1 实验原料及仪器
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 SiC粉体的制备方法的原理
• 2.2.2 催化剂对合成SiC粉体的影响
• 2.3 实验过程
• 2.4 样品分析与表征
• 2.4.1 X射线衍射仪（XRD）分析
• 2.4.2 扫描电子显微镜（SEM）分析
• 第三章 SiC粉体制备实验结果与分析
• 3.1 催化剂对SiC粉体制备的影响
• 2O₃对SiC粉体制备的影响'>3.1.1 Fe₂O₃对SiC粉体制备的影响
• 2SiO₃对SiC粉体制备的影响'>3.1.2 Na₂SiO₃对SiC粉体制备的影响
• 3）₃对SiC粉体制备的影响'>3.1.3 Fe（NO₃）₃对SiC粉体制备的影响
• 3.1.4 不同催化剂对SiC粉体制备的影响的综合对比
• 3.2 温度对SiC粉体制备的影响
• 3.3 催化剂对合成产物形貌的影响
• 2O₃对合成产物形貌的影响'>3.3.1 Fe₂O₃对合成产物形貌的影响
• 3.3.2 温度对合成产物形貌的影响
• 第四章 二氧化硅晶型转化的实验结果与分析
• 4.1 温度对二氧化硅晶型转化的影响
• 4.2 催化剂的影响
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文