无限微热源法合成β-SiC微粉

以工业硅质和碳质原料,在催化剂的作用下,通过无限微热源法一次合成β - SiC微粉.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、化学分析及激光粒度分析仪等分析测试手段对合成产物进行了表征.结果表明,合成产物晶相为β - SiC,纯度达98％以上,主要为无定形和半自形团聚物,一次粒度在10μm左右,二次粒度D95在62μm左右,D50平均为25 μm.     

Al-Fe系金属盐絮凝剂在β-SiC微粉分级中的性能研究

简要综述了无机絮凝剂的性能.根据无限微热源法合成的β-SiC微粉产品的表面性能,以及AI-Fe系金属盐絮凝剂性能,在β-SiC微粉分级分选过程中,通过加入不同种类、浓度配比的外加剂,测定其絮凝时间和溶液浊度,对比得到适合于无限微热源法合成β-SiC微粉分级分选的外加剂.结果显示,AI-Fe系金属盐絮凝剂可应用于无限微热源法合成的β-SiC微粉的分级分选过程中,在最佳配比和浓度下能够良好地加速分级沉降速度,减小操作难度,提高分级分选效率.     

无限微热源法合成的β-SiC晶须与颗粒的分离

对无限微热源法合成的β-SiC晶须(β-SiCw)和颗粒的特性进行了分析和比较,在此基础上对各种分离方法进行了实验。结果表明,湿筛和自由沉降分级可使β-SiCw富集于0～60μm粒级的产品中,品位从10%提高到25%;采用活性炭吸附小颗粒,晶须品位达到65.70%;利用液-液萃取分离法,晶须品位可达75.90%;若将活性炭吸附和液-液萃取分离工艺进行组合,可将晶须品位提高到81.50%,综合回收率达到75.40%。     

ANSYS在微热源法合成β-SiC中的应用

ANSYS作为有限元分析软件在热分析方面具有强大的功能。概述了ANSYS热分析的基本原理和方法以及无限微热源法合成β-SiC微粉,并结合具体实例介绍了ANSYS热分析在无限微热源法合成β-SiC微粉中的应用。     

β-SiC微粉过滤分级实验研究

针对磨料微粉精细分级存在的困难,自行设计了过滤分级装置。研究了料浆浓度、原料粒度、滤层粒度和厚度以及横截面积对β-SiC微粉过滤分级结果的影响。实验结果表明:该分级装置可以实现亚微米粒径的精细分级,可稳定获得W3.5、W2.5、W1.5的β-SiC微粉产品,分级精度好、分离效率高,实现了对β-SiC微粉窄级别的分级。     

无限微热源法合成β-SiC粉体的温度场模拟

采用ANSYS热分析软件对无限微热源法合成β-SiC粉体的温度分布进行模拟,得到了炉内不同时间温度分布图,并分析了合成炉内温度分布规律。     

煤矸石与烟煤合成β—SiC的动力学条件研究

首次利用煤矸石和烟煤实现了β－ＳｉＣ的合成．研究了影响βＳｉＣ合成的动力学条件,确定的最佳合成条件为：原料粒度２４０目;合成温度１４５０～１５００℃;保温时间３～４ｈ,氮气流量１Ｌ／ｍｉｎ．利用这些条件合成的β－ＳｉＣ产率达８５％．提纯后β－ＳｉＣ质量分数可达９９％,平均粒径６．２９μｍ,比表面积为０．５２７ｍ２／ｇ．     

无限微热源合成β-SiC炉内部温度的测量

利用红外线测温仪对炉中心温度进行了直接的测量,研究发现炉心温度上升到一定高度以后基本保持不变,且表面负荷越高炉心温度越高.另外,利用示性物质实现了炉内典型部位温度的测量,这种测温方法简单易行,最后根据测温结果对炉内温度进行了预测。     

煤矸石制β-SiC调节α-SiC的导电性能研究

用煤研石低温合成制取的β－ＳｉＣ微粉来调节α－ＳｉＣ的非线性导电性能，取得了良好效果。讨论了β－ＳｉＣ的导电机理和粒度、含量对α－ＳｉＣ非线性导电性能的影响。指出了有可能用β－ＳｉＣ代替α－ＳｉＣ作防晕材料，从而使材料成本大大降低。     

纳米β-SiC薄膜过剩载流子衰减特性分析

利用微波吸收技术对Si衬底上微晶及纳米β-SiC薄膜的过剩载流子瞬态行为进行了分析.所用样品采用PECVD技术制备,微波吸收测量采用脉宽35 ps,波长355 nm脉冲激光.所测得的载流子浓度衰减分为快、慢2个过程,微波吸收瞬态特性满足双指数衰减规律.该结果表明,样品光生载流子衰减过程主要决定于2种陷阱作用,其中快过程与SiC薄膜中浅能级陷阱的载流子弛豫效应相关,而慢过程则是深能级陷阱的载流子弛豫行为占优势的结果.纳米碳化硅晶粒界面较高的缺陷态密度导致载流子俘获几率增加,非辐射复合几率减小,纳米β-SiC薄膜表现较长的载流子衰减时间.     

β-SiC非线性导电特性影响因素及机理的研究

研究了-βSiC非线性导电特性的影响因素及其机理,提出了利用-βSiC作为电机线棒防电晕材料的新方法.在-βSiC微粉合成的过程中,向其中掺杂V、Al等非4价金属,与-βSiC形成固溶体,可有效地改变β-SiC的非线性导电特性;-βSiC微粉表面吸附的Fe、Al、Mg、Ca、Ti、V等金属杂质,随其含量的提高,-βSiC电阻率下降;随表面胶态SiO2含量提高,-βSiC微粉电阻率提高,非线性系数增大;随晶体中x(C)/x(Si)的增大,-βSiC微粉电阻率降低,非线性系数减小.随着-βSiC微粉表面SiO2含量的增加,其防电晕涂层表面电阻率Sρ和起晕电压随之提高,最高可达55 kV,-βSiC完全可单独用作电机线棒的防电晕材料.     

β-SiC陶瓷材料增韧机制的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟了纳晶β-SiC材料在不同晶粒尺寸和应变率下的力学行为以及β-SiC纳米多层复合结构的增韧特性.模拟中分别采用Nosé-Hoover方法和Berendsen方法控制温度和压力,采用Tersoff多体原子势函数描述β-SiC中碳、硅原子间的相互作用.结果表明:在低应变率条件下,小晶粒的纳晶β-SiC的主要破坏方式为晶粒破裂成非晶团簇,非晶团簇和晶界的相互作用提高了纳晶的延展性;而大晶粒的纳晶β-SiC以晶界断裂为主,表现为脆性破坏.在高应变率条件下,不同晶粒尺寸的纳晶β-SiC均能表现出延展性.对于非晶夹层复合结构,厚度较小的纳米非晶层能有效地提高复合结构的屈服应变,并出现类似于塑性流动的性质,有利于增强材料的韧性.     

碳化硅合成中扩散动力学机制研究与探讨

对采用多热源技术工业合成SiC中扩散动力学机制进行了研究与探讨.论述了工业中供电制度对物质扩散动力学的影响,进而从理论上探讨了供电制度对能耗水平及产品品质的重要影响,以及原料颗粒大小与反应动力学之间的关系,以期促进我国这类产业步入合理的能耗水平、高质量产品和高效率生产轨道,从根本上提升产业的科学技术水平,增强产品市场竞争力.     

硅质煤矸石合成SiC的机理研究

用硅质煤矸石作原料，以Ａcheson工艺合成了ＳiC，与传统原料相比其反应速度快反应温度低。ＳＥＭ研究表明，硅质煤矸石的微观结构是直径小于１０μｍ的球状ＳiＯ２包容于厚度小于５μm的碳有机质薄过迥，通过对硅质煤矸石合成了ＳiC反应机理的研究，认为其微观结构知于ＳiC在较低温度下快速彻底地进行合成反应。工业Ａcheson法电热合成ＳiC时，以煤矸石代替石英砂和大部分价格较高或资源较匮乏、含硫挥发分较高的石油焦炭和无烟煤，可实现废弃物资源和化污染控制，并且有利于节能降耗和降低原料成本。     

O'-Sialon-ZrO2-SiC复合材料的合成热力学分析及其制备

在分析、绘制Ｓｉ－Ｏ－Ｎ三维立体参数状态图基础上,采用纯原料合成了Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２－ＳｉＣ复合材料．对实验结果用ＸＲＤ、ＴＥＭ进行分析,验证热力学分析的可靠性．结果表明,Ｏ’－Ｓｉａ－ｌｏｎ－ＺｒＯ２－ＳｉＣ复合材料中,主晶相Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ彼此之间构成网络状结构,ＺｒＯ２和ＳｉＣ颗粒弥散于编织状结构的孔隙中,起强化作用     

溶胶—凝胶法微波合成AlN纳米微粉的研究

以铝的无机盐和酚醛树脂作原料，采用溶胶－凝胶工艺在微波炉中以较低的温度和极短的时间合成了粒度在５－８０ｎｍ范围内的ＡｌＮ纳米微粉，其纯度达到质量分数为９８％以上。     

煤矸石综合治理方案研究

从防尘、防自燃、防滑坡3个方面提出了煤矸石的治理措施,并给出了生态矸石山的建设方案,指出对煤矸石的综合治理是关系煤矿可持续发展的重要保障因素。     

热压烧结α-SiC陶瓷基复合材料力学性能的研究

以α-SiC为原始粉体,采用1 800℃热压烧结工艺制备了BAS/SiC复合材料.利用阿基米德排水法、XRD、SEM、三点弯曲和单边切口梁法等分析测试手段研究了复合材料的致密度、物相组成、断口形貌及室温力学性能.实验结果表明,随着BAS含量的增加,复合材料的致密度增大,其相应的力学性能也有很大的提高.而复合材料的物相不受BAS含量的影响,只有六方BAS和α-SiC两相组成.     

煤矸石的综合利用现状的研究

煤矸石是在煤矿开采及加工的过程中产生的固体废物,是世界上排放量最大之一的工业废料。煤矸石的堆放占用了大量的土地,造成了一系列的环境问题。本文分析了煤矸石的来源与基本性质,阐述了煤矸石的综合利用现状。     

湿化学法合成Y2O3—PSZ微粉的研究

本文提出了制备 Y-PSZ 微粉体的方法.具有线性结构的氢氧化锆被确定为前身粉末.通过胶溶,使氢氧化锆沉淀形成稳定的溶胶.用乙醇和丙酮脱去氢氧化锆凝胶中包襄的水分,可给出均匀和快速干燥的粉末.氢氧化锆前身粉末煅烧以后,可以得到亚微米级白色的 Y-PSZ 微粉.