一、碳化硅陶瓷粉体表面改性的研究（论文文献综述）
曹传如[1]（2021）在《间接3D打印非氧化物硅基陶瓷材料的研究》文中提出非氧化物硅基陶瓷凭借其优异的物理和化学性能而被广泛的研究。因其具有较高的硬度、模量、蠕变抗力,并且能把这些性能的大部分保持到高温条件,这是氧化物陶瓷无法比拟的。其中碳化硅陶瓷不仅具有优良的常温力学性能,而且高温力学性能是已知陶瓷材料中最佳的。抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的。但是也因其强度和脆性较大,传统工艺难以满足制备复杂结构的碳化硅陶瓷器件的目的。目前增材制造技术因其较高的制造精确度,并且可以实现结构灵活设计而被广泛的应用于航空航天和汽车能源等领域。本研究工作中,采用碳化硅陶瓷粉制备出适用于间接3D打印的高固相含量、低粘度且具有较好的稳定性的陶瓷浆料。系统研究了分散剂的配比和添加量对烧结体的致密性和力学性能的影响;烧结气氛对间接3D打印的碳化硅陶瓷样品的性能影响;六边形蜂窝陶瓷的制备工艺与力学性能。（1）在本研究中,我们选取了合适的分散剂种类,采用复配分散剂的方法,制备出了适用于间接3D打印的高固相含量和低粘度的碳化硅陶瓷浆料。研究了不同分散剂种类、复配比例和添加总量,以及碳化硅陶瓷浆料不同固相含量的流变行为,在分散剂比例为5:1时,浆料的流变行为最佳。最终制备得到固相含量为45 vol%的碳化硅陶瓷浆料,在剪切速率为10 s-1时,浆料的粘度为2.20 Pa·s,适用于间接3D打印制备碳化硅陶瓷。（2）在得到不同分散剂的复配比例对碳化硅陶瓷浆料的流变行为有着显着影响的基础上,继续探讨了不同的流变行为对碳化硅陶瓷烧结体的致密性和力学性能的影响。分别制备了不同分散剂比例的碳化硅浆料,通过间接3D打印的方法制成陶瓷生坯进行烧结。研究结果表明:流变行为较好的浆料,其烧结样品的致密性和力学性能越高,相对密度和抗弯强度最高分别为95.16%和377.4 MPa。在以上实验基础上,研究了不同排胶烧结气氛对最终陶瓷烧结样品的性能影响。分别在氮气、氮气通水和氮氢混合气三种不同气氛下对碳化硅陶瓷生坯进行排胶,最终结果表明在氮氢混合气气氛下排胶的样品,烧结性能最佳。（3）最后基于以上基础材料和烧结的最佳条件,为了轻量化结构设计,通过间接3D打印的成型方法,制备了单胞尺寸为3 mm,蜂窝壁厚和高度分别为0.5 mm、0.75mm、1.0 mm和2.5 mm、5.0 mm、7.5 mm、10 mm的蜂窝结构碳化硅陶瓷样件,最终烧结样品的结构密度最大为52%,最小为25.59%。最大弯曲强度为48.8 MPa,最小弯曲强度为8.2 MPa。综上所述,在本研究中我们通过对选择合适的分散剂,并通过复配的方式,确定了其添加比例和含量,研制出了适用于间接3D打印的具备优异的流变行为的碳化硅陶瓷浆料。通过不同气氛烧结条件对比研究得知在氮氢混合气气氛下排胶烧结,有利于减少碳残留,并提高烧结样品的强度。基于以上研究条件,成功制备出具备高精度的复杂结构的碳化硅蜂窝结构陶瓷,也为今后复杂结构的非氧化物陶瓷的研制提供了参考。
张坤[2]（2021）在《基于SLS和PIP的SiCp/SiC陶瓷基复合材料成型机理及其性能研究》文中认为随着航空航天事业的发展,防热材料成为高超声速飞行器飞行安全成败的关键,迫切需要能够满足高温工作环境的先进材料。碳化硅（Silicon Carbide,SiC）陶瓷基复合材料凭借其优良的性能,成为高超声速飞行器高温结构部件的首选材料之一。然而,SiC陶瓷存在硬度高、脆性大、烧结难等问题。本文针对SiC陶瓷材料传统制备方法存在的加工周期长、成本高、难以成型复杂结构的问题,提出将选择性激光烧结（Selective Laser Sintering,SLS）与陶瓷前驱体浸渍裂解（Precursor Impregnation and Pyrolysis,PIP）相结合制备SiCP/SiC陶瓷基复合材料的新方法。开展了SiCP/SiC陶瓷基复合材料试样的成型效果、精度和致密化程度及性能的研究。研究不同平均粒径粉体对于SLS成型SiC陶瓷初坯质量的影响,运用正交设计试验分析方法优化SLS工艺参数。结果表明:随粉体平均粒径逐渐变大,SiC陶瓷初坯的孔隙率逐渐降低,密度逐渐升高,弯曲强度逐渐变大。采用高温脱脂和PIP工艺对SLS成型SiC陶瓷初坯进行致密化后处理,研究脱脂和PIP工艺对于成型试件孔隙率、密度、尺寸精度和微观形貌的影响,在此基础上开展了SLS成型过程中打印方向和树脂含量对成型件性能影响的研究。结果表明:经8个周期PIP工艺致密化后,试件的增重率小于1%,开孔率为5.05%,总孔隙率为24.32%,密度达到了2.45 g/cm3。采用沿横向和纵向两种打印方向制备SiC陶瓷初坯,PIP致密化后,沿纵向打印试样的强度比横向高12.05%。随树脂含量的增加,试件的孔隙率呈现先升高后降低的趋势,密度趋势正相反,5%树脂含量成型试件的性能最优。通过优化后SLS与PIP相结合方法制备出SiCP/SiC陶瓷基复合材料,研究了氧化对于SiCP/SiC陶瓷基复合材料性能的影响,对氧化机理进行表征与分析。结果表明:随着氧化温度的升高,试件的质量损失先升高后降低,弯曲强度逐渐增大。当氧化温度为1600℃时,材料的弯曲强度为85.90 MPa,为室温弯曲强度的57%。采用SLS与PIP相结合方法设计制备了SiCP/SiC陶瓷基点阵复合材料夹层结构,试验研究了细观构型与环境温度对其力学性能的影响。结果表明:SiCP/SiC陶瓷基点阵复合材料夹层结构的压缩强度和弹性模量随芯子杆倾斜角的增加而增加,随温度的升高而降低。当温度从1400℃升高到1800℃时,试件的抗压强度和模量分别下降34.30%和44.82%。在1800℃环境下SiCP/SiC陶瓷基点阵复合材料压缩曲线表现出明显的非线性。采用SLS与PIP相结合的方法制备了短切碳纤维增强SiCP/SiC陶瓷基复合材料,研究碳纤维含量和尺寸对所制备SiCP/SiC陶瓷基复合材料微观结构与力学性能的影响。研究发现:随着碳纤维含量的增加,试样的弯曲强度呈现逐渐降低趋势,断裂韧性呈现先升高后降低趋势。相同碳纤维含量下,添加尺寸较长碳纤维的SiCP/SiC陶瓷基复合材料性能更优。与未添加碳纤维的SiCP/SiC陶瓷基复合材料相比,添加200目和300目8%含量的碳纤维可分别将SiCP/SiC陶瓷基复合材料断裂韧性提高33.33%和20.39%。
孙世超[3]（2020）在《超细碳化硅粉体表面改性及其浆料性能研究》文中提出重结晶碳化硅作为一种无机非金属材料,因其优异的强度、抗氧化性、高温机械性能和抗侵蚀能力受到广泛关注。而影响这些性能的关键为重结晶陶瓷的密度指标,然而国内生产的重结晶碳化硅制品在密度指标方面与国外产品仍存在一定差距,需要进一步改进制备工艺。其中,碳化硅在烧结过程中不存在收缩现象,故重结晶碳化硅制品的密度即由其素坯密度决定。而制备高密度碳化硅素坯工艺的关键在于得到高固相含量低粘度的改性碳化硅浆料。本文从研究传统改性剂和碳化硅粉体之间的相互作用入手,选择合适改性剂改性碳化硅粉体制得优质改性碳化硅浆料,进而制得高密度的碳化硅素坯和重结晶碳化硅陶瓷制品。实验结果表明:1.分别使用传统的离子型改性剂和硅烷偶联剂在水溶液中混合搅拌改性碳化硅粉体,结合实验现象并分析原因得出离子型改性剂易出现挤出现象,即附着于碳化硅表面的离子型改性剂在碱性环境中构象发生改变,导致改性剂脱附,离子型改性剂因较低的密度在浆料上层富集并带走部分浆料中的水分,从而导致浆料分层。另一方面,硅烷偶联剂在改性过程中出现自聚,导致浆料成胶。两者均无法应用于实际生产。2.基于对两种常用改性剂改性失效原因的分析,该部分联合使用离子型改性剂聚马来酸和硅烷偶联剂KH550以5:1比例改性碳化硅粉体。制得的改性碳化硅粉体配制体积固相含量为50%的浆料,其粘度达到0.099 Pa.s。粉体Zeta电位在pH=9时的最大绝对值从50mV提高至65 mV。使用热重,红外光谱和扫描电子显微镜验证了改性剂的成功接枝和吸附。但在注浆成型搅拌过程中,浆料出现挤出和自聚现象,浆料粘度上升至1 Pa.s以上,无法得到理想素坯。3.使用小分子有机物染料分散黑在水溶液中搅拌改性碳化硅粉体,使用改性得到的碳化硅粉体制备体积固相含量为50%的浆料,其粘度为0.430 Pa.s,且在注浆成型搅拌过程中不存在浆料挤出和自聚现象。制得的素坯密度达到2.43 g/cm3。通过紫外分光光度计分析了分散黑在碳化硅表面的吸附模式属于单层物理吸附。后续实验使用分散黑和海藻酸钠联合改性碳化硅粉体并通过加热搅拌实现化学连接,进一步提升浆料流动性。最终得到的碳化硅粉体制备体积固相含量50%的浆料粘度为0.170 Pa.s。且浆料不存在挤出和自聚现象。素坯密度达到2.62 g/cm3。
孙烨先[4]（2020）在《水溶性高分子改性超细碳化硅粉体及其分散性研究》文中提出碳化硅陶瓷是一种具有耐高温、抗辐射、高强度等优异性能的无机非金属材料,在机械、航天航空及建筑等领域被广泛应用。注浆成型法制备的重结晶碳化硅陶瓷密度高且粉体粒度分布均匀,但该方法对浆料有很高的要求,只有固相含量高且粘度低的浆料才能采用注浆成型。目前,采用我国生产的超细重结晶碳化硅粉体制备的浆料没有达到国外先进水平,因此需要对粉体进行表面改性从而提高其固相含量,降低粘度。本文选用预处理的聚丙烯酸、嵌段共聚物HY-2000和HY-168、聚丙烯酸钠作为改性剂,分别对碳化硅粉体表面进行处理,制备了三种不同pH值的改性粉体,具体研究结果如下:（1）以预处理后的聚丙烯酸为改性剂,通过搅拌加热法得到了 pH=6的碳化硅粉体。改性后其最大固相含量为61.2 Vol%,固相含量为50 Vol%时浆料粘度为0.438 Pa·s,且pH为6。预处理后的聚丙烯酸利用率提高至37%,这是由于分子链伸展的原因。预处理后的聚丙烯酸吸附在粉体表面不仅提高了改性SiC粉体的Zeta电位绝对值的最大值（63 mV）,而且改善了浆料的沉降稳定性,SiC浆料经过48 h达到沉降平衡,相对沉降高度为94.8%。此外颗粒中的团聚体明显减少,分散性显着提高。（2）以嵌段共聚物HY-2000和HY-168为改性剂,通过球磨法得到了 pH=7的碳化硅粉体。通过比较浆料的固相含量和粘度得出嵌段共聚物HY-2000改性的效果最佳,最大固相含量为62.59 Vol%,固相含量为50 Vol%时浆料粘度为0.80 Pa·s,浆料的pH为7.08。HY-168改性后的粉体仅依靠空间位阻作用进行分散,而HY-2000则是通过空间位阻与静电排斥协同作用进行分散。（3）以聚丙烯酸钠为改性剂,通过搅拌加热法得到pH=8的碳化硅粉体。得出聚丙烯酸钠改性工艺的最佳参数为:反应时间为4 h,聚丙烯酸钠的添加量为0.6 wt%,反应温度为90℃。聚丙烯酸钠改性SiC粉体后,其最大固相含量为65.8 Vol%,当固相含量为50 Vol%时浆料粘度为0.183 Pa·s。改性后浆料具有较好的沉降稳定性,在48 h后达到沉降平衡,相对沉降高度为96.3%。
高晓莹[5]（2020）在《碳化硅粉体表面极性调控与浆料性能研究》文中指出碳化硅（SiC）是一种新型无机陶瓷材料,具有强度高、耐磨、耐热震、抗腐蚀、抗氧化和成本低廉等优异的综合性能,因而在机械和化工等领域得到了广泛应用。制备高密度、孔径分布均匀的坯体是陶瓷生产过程中至关重要的环节,研究者曾进行大量的实验室研究和工艺探索。其中,胶态成型工艺是获得均匀致密、形状复杂陶瓷器件的代表性制备方法之一,此工艺的难点在于制备出高分散性、低粘度、高固相含量的SiC陶瓷浆料。碳化硅粉体表面能高,易在水相中团聚,分散性差,影响到后续烧结和坯体的性能。为解决这一难题,本文利用小分子有机物乙酸和乙醇对SiC粉体进行表面改性,通过表面极性的改变和空间位阻抑制颗粒间团聚;从粉体表面微观状态和化学性质入手,系统探究了杂质离子和SiO2表面氧化层对SiC浆料分散稳定性和流变性能的影响;探究了SiO2氧化层的调控与浆料流变性之间的关系。主要研究内容如下:1、乙醇、乙酸溶剂热处理对SiC浆料性能的影响:为改善大分子物质改性SiC粉体易自聚的缺点,实验采用小分子有机物乙醇、乙酸在120℃溶剂热条件下改性SiC粉体,探究小分子有机物改性对SiC浆料性能的影响。结果表明:乙酸在120℃溶剂热条件下改性SiC粉体可以有效提高SiC颗粒在水相中的分散性、稳定性和流变性能。乙酸相对牢固的吸附在SiC粉体表面,利用空间位阻和静电稳定效应的双重作用,提高了粉体表面的Zeta电位,增大双电层斥力,减少粉体间的团聚,提高了浆料的分散性和稳定性;乙酸改性后SiC粉体表面的硅羟基含量减少,由氢键束缚的结合水含量降低,浆料的流变性能得到了提高。2、SiC表面SiO2氧化层对浆料性能的影响:通过HCl酸洗去除杂质离子、HF刻蚀SiC表面的SiO2氧化层,以及煅烧生成新的氧化层等方法,利用ICP-AES、EDS、Zeta电位、粘度测定等表征手段,系统研究了表面氧化层和金属杂质离子对浆料性能的影响。实验结果表明,导致浆料分散稳定性和流变性能变差的主要原因并非SiC粉体表面的SiO2氧化层,而是存在于SiC表面或水相中的杂质离子。SiC表面氧化层在适量、且经过活化（煅烧）的情况下,对粉体表面性质和微观状态具有一定的调控作用,扩散双电层斥力增大,浆料分散性和流变性提高。适量的氧化层存在有利于改善浆料的性能,这为寻求新的氧化层活化方法提供了一定的理论依据。3、碱液处理对SiC表面氧化层的调控:利用碱与酸性SiO2氧化物反应的特点,探究活化SiC表面SiO2氧化层的新方法。实验采用不同强度的碱性溶液KOH、NaOH和Na2CO3处理SiC粉体,探究了碱液改性后SiC表面SiO2氧化层的微观变化对浆料性能的影响。实验结果表明,SiC表面适量SiO2氧化层（硅羟基）的存在有利于粉体的分散,碱性溶液可以调控SiC表面氧化层的含量,提高粉体浆料分散性、稳定性和流变性能。其中,Na2CO3水溶液的改性效果最好,性质温和的强碱弱酸盐Na2CO3可以轻微刻蚀SiC表面氧化层,微量调控SiO2氧化层的含量,从微观上活化SiC表面、改善粉体的表面性质,进而调控SiC水基悬浮液的静电稳定机制,最大程度地提高粉体浆料分散稳定性和流变性能,对制备高质量、结构致密且均匀的陶瓷制品具有重要意义。4、Na2CO3改性实验条件对SiC浆料性能的影响:从温度、时间、浓度等实验条件出发,采用控制变量法,探究Na2CO3改性SiC的最佳实验条件。实验结果表明,选用室温条件下0.1 mol/L的Na2CO3溶液改性SiC粉体30 min,可以达到最佳改性效果,极大地提高SiC浆料的分散稳定性和流变性能。利用低浓度的Na2CO3溶液实现了对SiC粉体表面SiO2氧化层的调控,节省了改性剂用量,减少能量消耗,对工业制备高性能的SiC浆料具有重要意义。
程源[6]（2020）在《Cf/ZrC-SiC复合材料的强韧化与抗氧化性能研究》文中研究指明超高温陶瓷及其复合材料具有极高的熔点（>3000℃）和优异的抗氧化烧蚀性能,被认为是高速飞行器热防护系统的重要候选材料。碳纤维具备优异的力学性能,“超高温陶瓷与碳纤维复合化”已逐渐成为国内外的发展趋势和研究热点。实现碳纤维增韧超高温陶瓷复合材料的强韧化与抗氧化协同是目前面临的关键科学问题,其中最为突出和紧要的难点在于:现有制备方法容易对碳纤维造成微结构损伤和性能退化、超高温陶瓷的引入难以实现组分和含量的大范围调控、陶瓷相与纤维难以实现双连续分布、形成的氧化层与基体材料之间结合性较差。本课题围绕上述问题,开展Cf/ZrC-SiC复合材料的强韧化与抗氧化性能研究,考察了热压制备的Cf/ZrC-SiC复合材料微结构与强韧化性能,提出了高频振动辅助注浆引入陶瓷的新方法,创新性地借助液相SiC前驱体的浸渍裂解补给,将3D Cf/ZrC-SiC的制备条件从1900℃以上/高压降低到1300℃/无压,研究了低温无压制备的3D Cf/ZrC-SiC复合材料微结构、强韧化、抗热冲击以及抗氧化烧蚀性能。研究了热压制备的ZrC-SiC、短切Cf/ZrC-SiC、层状Cf/ZrC-SiC以及3D Cf/ZrC-SiC复合材料微结构和强韧化性能。对Cf/ZrC-SiC复合材料进行解耦,分析了高温加压烧结过程中ZrC-SiC陶瓷的烧结致密化行为,阐明了SiC陶瓷颗粒的引入主要通过抑制ZrC晶粒长大、增强烧结活性来提升ZrC-SiC陶瓷的致密度、弯曲强度以及断裂韧性。通过球磨混合-放电等离子热压烧结制备了短切Cf/ZrC-SiC复合材料,短切碳纤维拔出长度有限,断裂韧性提升不明显(4.65±0.32MPa?m1/2)。利用辊压轧制-热压烧结实现了层状Cf/ZrC-SiC的制备,埋入基体中的纤维长度明显增大,纤维拔出和桥联的长度明显提升（>50μm）,沿纤维排布方向的断裂韧性提高至5～6MPa?m1/2,但是由于z向缺少碳纤维,制约了z向强韧化性能的发挥(断裂韧性为4.31±0.24MPa?m1/2)。采用浆料浸渍-热压烧结获得了3D Cf/ZrC-SiC,揭示了高温加压烧结过程中纤维化学腐蚀（颗粒腐蚀和表面腐蚀）、纤维表面陶瓷颗粒镶嵌以及z向纤维弯曲变形等微结构损伤形式和机理,提出抑制纤维结构损伤、提升复合材料强韧化性能的制备条件为小于1500℃/无压。开展了低温无压制备3D Cf/ZrC-SiC复合材料的微结构与强韧化性能研究。提出了高频振动辅助注浆引入陶瓷的新方法,将陶瓷以粉体的形式直接注入碳纤维编织体中,实现了陶瓷组分的高含量引入（>30vol.%）,相比于无振动辅助增加50%以上。在振动辅助注浆引入ZrC陶瓷的基础上,创新性地利用液相SiC前驱体的浸渍裂解,革新了超高温陶瓷复合材料传统的热压烧结制备方法,将制备条件从1900℃/高压降低到1300℃/无压,揭示了3D Cf/ZrC-SiC复合材料的低温无压烧结机制,原位裂解的纳米SiC陶瓷凭借其优良的烧结活性和优异的力学性能,在低温环境下有效填补ZrC陶瓷颗粒之间以及碳纤维编织体内的间隙,实现ZrC超高温陶瓷颗粒之间及ZrC超高温陶瓷与碳纤维之间的高强度粘结。在无界面层保护的条件下,低温无压制备新方法有效抑制了碳纤维的微结构损伤,在纤维拔出数量（成束）和纤维拔出长度（>200μm）等方面表现突出,断裂功（3046J/m2）和断裂韧性(11.12±1.25MPa?m1/2)实现了量级提升,同时弯曲强度和破坏应变分别达到313MPa和1.35%,解决超高温陶瓷材料本征脆性这一难题。考察了低温无压制备3D PyC-Cf/ZrC-SiC复合材料的力学-抗热冲击-抗氧化烧蚀性能。在PyC界面层的影响下,复合材料在弯曲强度表现良好的同时（251±27MPa）,破坏应变从1.35%增加至1.5～2%,断裂韧性得到进一步提升(13.05±1.72MPa?m1/2)。研究了3D PyC-Cf/ZrC-SiC复合材料从室温到1200℃不同温度下的抗热冲击性能,最大临界热冲击温差为875℃,较传统的陶瓷材料提升3倍以上。分析了3D PyC-Cf/ZrC-SiC复合材料的静态氧化行为以及动态抗氧化烧蚀性能,通过Zr B2浆料-液相SiC陶瓷前驱体的自然吸附和1300℃/无压裂解,与表面孔隙形成原位“钉扎”,实现了3D PyC-Cf/ZrC-SiC复合材料的表面致密化处理,在1800℃/300s氧乙炔考核环境下表现为近零烧蚀,真正意义上实现了强韧化与抗氧化协同,为超高温陶瓷复合材料工程化应用奠定了理论基础和技术支撑。
周琴[7]（2020）在《航空航天用碳化物先进陶瓷材料专利分析研究》文中指出进入21世纪以来,世界各国高度重视先进材料,其中碳化物先进陶瓷材料具有高熔点、高强度、特殊的电、磁等优异性能,广泛在航空航天领域的超高温、高真空等极端苛刻环境中得到使用,但是中国高品质碳化物先进陶瓷产能低下,致使我国在航空航天领域的发展受到限制,研发碳化物先进陶瓷制品已迫在眉睫,从专利分析角度对航空航天用碳化物先进陶瓷材料专利进行分析研究,对探明全球航空航天用碳化物先进陶瓷技术信息,改变我国航空航天用碳化物先进陶瓷的发展现状,指导我国航空航天用碳化物先进陶瓷技术未来发展具有重要意义。本论文通过可视化分析法、专利引证分析法等研究方法,首先,对全球和中国的发展态势、重点创新主体等方面进行专利分析;其次,对热点材料C/SiC复合材料和SiC/SiC复合材料的技术功效、技术路线等进行分析;最后对重点创新主体赛峰集团进行专利引证分析。主要研究结果如下:（1）从全球和中国专利分析来看,全球专利技术发展趋势处于增长态势,美国是研究最早的国家,日本、法国等国家紧随其后,近十多年来,中国是影响全球专利量增长的主要因素;技术构成可分为碳化物涂层、SiC增韧相、碳化物陶瓷以及碳化物陶瓷复合材料;就专利申请量而言,碳化物涂层和碳化物陶瓷复合材料是全球研究重点;全球技术来源国家主要为中国、美国和日本;国内主要技术创新地区主要集中在陕西、湖南、北京、江苏省市;我国的专利较多集中在技术改进和研发上,国外的专利较多集中在具体部件应用与改进上。（2）从热点材料C/SiC复合材料和SiC/SiC复合材料的专利分析来看,C/SiC复合材料改进的技术方向主要集中在工艺改进、基体改性以及界面改性上,近五年的研究热点主要集中在提高力学性能、耐高温性能、抗氧化性能、抗烧蚀性能方面,技术难点在于提高耐高温性能和抗氧化性能;SiC/SiC复合材料技术热点的改进主要集中在工艺改进和界面改进上,近五年的研究热点主要集中在降低成本、简化工艺以及提高力学性能等方面,当前需要解决的难题是降低成本、延长使用寿命。（3）从重点创新主体的专利引证分析来看,挖掘出赛峰集团在本领域的核心专利US5965266A,追踪到该项技术的发展源头为20世纪80年代末90年代初;揭示了引证对象主要包括Carolyn Dry、通用电气公司、霍尼韦尔国际公司、联合技术公司等,且存在竞争关系;自引证专利布局主要为从单对材料的保护发展到对具体部项的保护,对于碳化物陶瓷在涡轮机上的研究较为深入;最后通过引证网络分析了整个技术领域的技术扩散、延伸和发展情况。
田超[8]（2020）在《凝胶注模法制备碳化硅多孔陶瓷及其性能研究》文中提出碳化硅（SiC）多孔陶瓷具有良好的高温稳定性、较低的热膨胀系数、较高的热导率和良好化学稳定性等优良特性,被广泛用于高温烟气除尘净化、强酸碱性污水的过滤分离和微反应器催化反应等领域,在苛刻的使用环境中能保持良好的性能和较长的使用寿命,是气体过滤膜与水过滤膜支撑体以及微反应器催化剂载体的良好选择。凝胶注模法是一种新型的陶瓷制备工艺,能够以低成本制备近净尺寸碳化硅多孔陶瓷。但传统的凝胶注模体系往往使用有机溶剂、具有神经毒素的单体、引发剂并添加催化剂等毒性有机物,对环境造成危害。本文以一种新型的异丁烯-马来酸酐的商用水溶性共聚物（Isobam）作为凝胶剂,以表面具有功能性端基（-NH2）的改性碳化硅作为原料,制备得到的浆料无需单体、引发剂与催化剂,可在室温下凝胶固化。本文首先开展了碳化硅粉体表面改性以及水基Isobam凝胶体系的凝胶固化机理研究,然后探讨了碳化硅浆料的特性并阐明了凝胶固化过程,最后研究了碳化硅生坯后处理工艺及烧结工艺,主要研究内容和研究结果如下:（1）以10000#、4000#、600#和220#碳化硅粉体为原料,对粉体进行预氧化处理,在表面形成均匀氧化层,采用硅烷偶联剂KH550、KH602和KH792对预氧化粉体进行表面改性,得到表面具有功能化端基-NH2的碳化硅改性粉体,成功将碳化硅这种非氧化物陶瓷粉体用于Isobam凝胶注模体系。（2）对比了未改性碳化硅粉和表面改性碳化硅粉的胶凝特性,其中改性碳化硅制备的浆料静置不分层,且能够凝胶固化形成结构均匀的生坯,不同改性剂制备的生坯其凝胶固化时间不同,其中KH792所需时间较短。FT-IR分析表明,Isobam与改性碳化硅的凝胶固化机理除了粉体外端的-NH2与Isobam分子链上-COOH发生了相互作用外,还会彼此反应形成C-N键,碳化硅表面的-OH还会与-COOH反应生成Si-O-C键,形成“粉末-分子链-粉末”结构。（3）以4000#改性碳化硅为原料,TMAH为分散剂制备固含量为50vol%的浆料,当TMAH与Isobam的添加量均为1wt%时,浆料粘度低于0.5Pa·s,浆料凝胶固化后可完整脱模。以表面改性后的10000#、4000#、600#和220#SiC为主要原料,制备固含量约50vol%的生坯,研究了预氧化层厚度对不同粒径粉体凝胶固化时间的影响。随着粉体粒径的增加,凝胶固化所需的氧化层厚度增加,基本呈线性关系。（4）以4000#SiC为原料制备50vol%浆料时,在60℃干燥8h所得样品的尺寸稳定性最好。生坯的总有机物添加量为3.4wt%时,在800℃下可完全热解,在2150℃烧结保温1h,可完全去除氧化层,得到碳化硅多孔陶瓷。以4000#SiC为原料,当浆料固含量由40vol%提高至52vol%,碳化硅多孔陶瓷的孔隙率由60%下降至50%,颗粒形貌由尖锐多棱状演变为近球形。以10000#（细颗粒）和600#（粗颗粒）SiC为原料制备固含量为50vol%的碳化硅多孔陶瓷,当细颗粒由10wt%增至30wt%时,粗颗粒表面剩余的细颗粒逐渐增多,蒸发-凝聚作用虽然会消耗大多数的细颗粒,但当细颗粒的比例较高时仍会剩余细颗粒,导致孔隙率降低,密度提高。
黄玉娟,熊慧文,邹金住,周科朝,张斗[9]（2020）在《基于定向多孔SiC的浸渍-裂解法制备SiC陶瓷材料的结构与性能》文中进行了进一步梳理以冷冻浇注成形法制备定向多孔碳化硅做支架,然后采用含乙烯基液态聚碳硅烷为浸渍液,对多孔支架进行循环浸渍-裂解,得到碳化硅陶瓷材料。研究浸渍-裂解循环次数对SiC材料的密度、孔隙率、显微形貌与抗弯强度的影响。结果表明,冷冻浇注成形的多孔SiC支架为定向多孔的树枝状结构,支架的密度、孔隙率和抗弯强度分别为0.45 g/cm3,87.7%和8.53 MPa。最终碳化硅陶瓷材料的密度为2.08 g/cm3,孔隙率为5.9%,抗弯强度为157.43 MPa。采用该方法可制备密度较低、性能良好的碳化硅陶瓷材料。
秦煌[10]（2019）在《碳化硅陶瓷激光3D打印研究》文中提出随着科学技术的发展,新材料、信息技术、新能源、生物工程已经成为当今社会生产力发展的四大支柱产业。先进陶瓷材料是新材料领域的重要组成部分,在工业领域中受到重要关注。碳化硅陶瓷作为一种极其重要的工程陶瓷材料,其优异的物理化学性质使其在材料领域发展迅速,在众多工业领域广泛应用。然而,由于这类陶瓷材料的高强度、高硬度优点同时给零件的成形、加工带来了很多困难。而在制造产业中,3D打印成形技术为克服传统技术的不足提供了一种新的途径。本文将基于碳化硅陶瓷在工业领域和电子领域的重要性,对碳化硅陶瓷选择性激光烧结成形和光固化成形工艺进行了系统地研究,自主开发了符合成型工艺要求的碳化硅3D打印用材料,初步实现了复杂结构碳化硅陶瓷的一体成型,并进一步地探索了最优的激光成形工艺参数,成形出一批具有一定精度和强度的典型碳化硅零部件坯体。最后研究和探讨了3D打印态碳化硅零件坯体的脱脂及烧结等后处理工艺。选择性激光烧结聚丙烯碳化硅复合粉体采取覆膜法制备,为加强高分子与碳化硅陶瓷粉体之间的粘附力,对碳化硅进行了改性处理,改性粉体采用10%硅烷偶联剂KH-570化学改性制得。聚丙烯碳化硅复合材料在CO2激光器选择性激光烧结成型设备下成型,激光能量密度在0.010-0.021 J/mm2,最优工艺参数为预热温度为115℃、激光功率为15 W、扫描速度为3200 mm/s、扫描间距为0.3 mm,聚丙烯复合粉体成型坯体致密度最高且达到30%,聚丙烯改性碳化硅复合粉体成型坯致密度高达32%。为实现高折射率碳化硅粉体的光固化成型,将碳化硅粉体进行高温氧化改性,氧化温度为1400℃,成功克服了碳化硅光固化成型难题。研究表明当添加1 wt%PVP、球磨8 h,陶瓷浆料均质化达到最佳效果。对光固化成型工艺参数进行了优化,获得的可行打印工艺方案为:加热温度35-40℃,单层层厚为25μm,固化时间为120 s,构件打印时长不要超过12 h,光固化构件支撑的添加要根据打印构件在平台上的方向而定,支撑的密度与接触点尺寸要适宜。对选择性激光烧结碳化硅生坯的脱脂、烧结机理与工艺进行了初步研究,确定了脱脂曲线并确定1000℃为脱脂预烧结温度,同时研究了Si C陶瓷零件的脱脂收缩行为,试样在X方向的线收缩率为3.25%、Y方向的线收缩率为3.10%、Z方向的线收缩率为2.53%。光固化成型坯体脱脂工艺表明聚合物添加剂在272-589℃的温度下完全分解,600℃以后有机高分子物都已完全分解殆尽。
二、碳化硅陶瓷粉体表面改性的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、碳化硅陶瓷粉体表面改性的研究（论文提纲范文）
（1）间接3D打印非氧化物硅基陶瓷材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 3D打印技术的种类和应用 |
| 1.2.1 基于浆料的快速成型技术 |
| 1.2.2 基于粉体的快速成型技术 |
| 1.2.3 基于固体的快速成型技术 |
| 1.3 粉体表面改性方法 |
| 1.4 表面活性剂-分散剂的作用机理 |
| 1.5 浆料的流变性能机理 |
| 1.6 复杂结构的碳化硅陶瓷研究进展 |
| 1.7 选题依据与主要研究内容 |
| 1.7.1 选题依据 |
| 1.7.2 研究意义 |
| 1.7.3 研究内容 |
| 第2章 实验材料及表征方法 |
| 2.1 实验材料与方法 |
| 2.1.1 实验原材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 测试方法与表征手段 |
| 2.2.1 流变学性能测试与表征 |
| 2.2.2 粒径测试 |
| 2.2.3 X射线粉末衍射仪(XRD) |
| 2.2.4 热重测试 |
| 2.2.5 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.6 体密度测试 |
| 2.2.7 碳化硅陶瓷的三点弯曲测试 |
| 2.2.8 碳化硅陶瓷的维氏硬度测试 |
| 2.2.9 碳化硅陶瓷的断裂韧性测试 |
| 第3章 碳化硅陶瓷浆料的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与仪器 |
| 3.2.2 碳化硅陶瓷浆料的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 分散剂复配比例的影响 |
| 3.3.2 分散剂浓度的影响 |
| 3.3.3 悬浮液的分散性和稳定性 |
| 3.3.4 固相含量的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 烧结条件及固相含量对碳化硅陶瓷性能影响的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 间接3D打印碳化硅陶瓷样品的制备 |
| 4.2.3 碳化硅测试条的表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 排胶工艺分析 |
| 4.3.2 烧结气氛的影响 |
| 4.3.3 不同流变行为的影响 |
| 4.3.4 不同固相含量的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 间接3D打印制备碳化硅蜂窝结构陶瓷的性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂与仪器 |
| 5.2.2 蜂窝结构结构碳化硅陶瓷的制备 |
| 5.2.3 碳化硅陶瓷的表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 碳化硅陶瓷烧结样品表征 |
| 5.3.2 碳化硅陶瓷弯曲强度测试 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
（2）基于SLS和PIP的SiCp/SiC陶瓷基复合材料成型机理及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究目的和意义 |
| 1.2 SiC陶瓷材料研究现状 |
| 1.3 SLS成型陶瓷材料研究现状 |
| 1.4 PIP工艺制备SiC陶瓷基复合材料研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与研究方法 |
| 2.1 试验用原材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 制备工艺技术路线 |
| 2.4 物相与微观组织表征方法 |
| 2.5 物理与力学性能测试方法 |
| 第3章 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合粉体的制备 |
| 3.2.1 SiC粉体的选择 |
| 3.2.2 粘结剂的选择 |
| 3.2.3 SiC/E-12复合粉体的制备 |
| 3.3 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺 |
| 3.3.1 SiC陶瓷初坯的SLS成型原理 |
| 3.3.2 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺参数 |
| 3.4 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺优化 |
| 3.4.1 粉体粒径对SiC陶瓷初坯成型工艺的影响与优化 |
| 3.4.2 工艺参数对SiC陶瓷初坯成型工艺的影响与优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 SLS成型SiC陶瓷初坯的后处理与致密化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 脱脂工艺对SLS成型SiC陶瓷初坯性能的影响 |
| 4.2.1 脱脂工艺原理与工艺过程 |
| 4.2.2 脱脂工艺对SiC陶瓷初坯尺寸精度的影响 |
| 4.2.3 脱脂后SiC试件的孔隙率、密度和微观形貌 |
| 4.3 SiC_P/SiC陶瓷基复合材料的致密化 |
| 4.3.1 PIP工艺流程与原理 |
| 4.3.2 致密化SiC_P/SiC陶瓷基复合材料的表征 |
| 4.4 打印方向对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料性能的影响 |
| 4.4.1 打印方向设计 |
| 4.4.2 打印方向对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料性能的影响 |
| 4.5 树脂含量对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料性能的影响 |
| 4.5.1 树脂含量对材料成型性的影响 |
| 4.5.2 树脂含量对材料尺寸精度的影响 |
| 4.5.3 树脂含量对材料孔隙率和密度的影响 |
| 4.5.4 树脂含量对材料强度的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的高温性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的氧化机理与力学性能 |
| 5.2.1 SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的高温氧化机理 |
| 5.2.2 氧化温度对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料力学性能的影响 |
| 5.3 SiC_p/SiC陶瓷基点阵复合材料的力学性能 |
| 5.3.1 SiC_p/SiC陶瓷基点阵复合材料试件的制备 |
| 5.3.2 SiC_p/SiC陶瓷基点阵复合材料试件的室温与高温力学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的制备与性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料初坯成型工艺 |
| 6.2.1 复合粉体的制备与初坯成型 |
| 6.2.2 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料初坯微观形貌 |
| 6.3 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的微观结构与物理性能 |
| 6.3.1 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的微观形貌表征 |
| 6.3.2 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的物理性能 |
| 6.4 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的力学性能 |
| 6.4.1 短切碳纤维对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料弯曲强度的影响 |
| 6.4.2 短切碳纤维对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料断裂韧性的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要创新成果 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间发表的专利 |
| 致谢 |
（3）超细碳化硅粉体表面改性及其浆料性能研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 重结晶碳化硅陶瓷简介 |
| 1.3 碳化硅陶瓷成型工艺研究进展 |
| 1.3.1 模压成型 |
| 1.3.2 等静压成型 |
| 1.3.3 注浆成型 |
| 1.3.4 凝胶注模成型 |
| 1.4 碳化硅粉体改性目的和机理 |
| 1.4.1 碳化硅粉体改性目的 |
| 1.4.2 碳化硅粉体改性机理 |
| 1.5 高分散碳化硅粉体改性工艺 |
| 1.5.1 碳化硅粉体物理改性工艺 |
| 1.5.2 碳化硅粉体化学改性工艺 |
| 1.6 碳化硅粉体常用改性剂种类 |
| 1.6.1 偶联剂类 |
| 1.6.2 表面活性剂 |
| 1.6.3 聚合物改性剂 |
| 1.7 改性碳化硅浆料粘度的影响因素 |
| 1.7.1 pH对碳化硅粉体的影响 |
| 1.7.2 pH对改性剂的影响 |
| 1.7.3 温度对改性碳化硅浆料粘度的影响 |
| 1.8 研究目的、意义和内容 |
| 1.8.1 研究目的和意义 |
| 1.8.2 本论文研究内容 |
| 第二章 实验 |
| 2.1 实验原料和仪器 |
| 2.1.1 超细碳化硅原粉 |
| 2.1.2 实验用试剂 |
| 2.1.3 主要用仪器 |
| 2.2 性能测试与表征 |
| 2.2.1 粉体的粒度分析 |
| 2.2.2 改性粉体Zeta电位测试 |
| 2.2.3 改性粉体配置的浆料粘度测试 |
| 2.2.4 改性粉体扫描电子显微镜测试 |
| 2.2.5 改性粉体的热重分析测试 |
| 2.2.6 改性粉体的红外光谱测试 |
| 2.2.7 改性粉体X-射线衍射仪测试 |
| 2.2.8 素坯密度测试 |
| 2.2.9 碳化硅粉体表面改性剂吸附量测试 |
| 第三章 聚马来酸/硅烷偶联剂改性超细碳化硅微粉 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验原理和过程 |
| 3.2.1 实验原理 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.3 改性后粉体的表征和物理性能 |
| 3.3.1 SEM表征 |
| 3.3.2 TG表征 |
| 3.3.3 FT-IR和XRD表征 |
| 3.3.4 改性工艺条件对改性后碳化硅粉体影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 分散黑改性碳化硅粉体的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验原理和过程 |
| 4.2.1 实验原理 |
| 4.2.2 实验过程 |
| 4.3 改性碳化硅粉体的物理性能和表征 |
| 4.3.1 改性碳化硅粉体的物理性能 |
| 4.3.2 改性碳化硅粉体的表征 |
| 4.4 碳化硅粉体吸附分散黑的等温线、动力学及机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 分散黑/海藻酸钠改性超细碳化硅微粉 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验原理和过程 |
| 5.2.1 实验原理 |
| 5.2.2 实验过程 |
| 5.3 改性碳化硅粉体的物理性能和表征 |
| 5.3.1 改性粉体的物理性能 |
| 5.3.2 改性粉体的表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果和发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（4）水溶性高分子改性超细碳化硅粉体及其分散性研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 碳化硅概述 |
| 1.2.1 碳化硅物理性能 |
| 1.2.2 碳化硅化学性能 |
| 1.3 碳化硅陶瓷成型方法 |
| 1.3.1 模压成型 |
| 1.3.2 等静压成型 |
| 1.3.3 凝胶注模成型 |
| 1.3.4 注浆成型 |
| 1.4 SiC粉体团聚 |
| 1.4.1 软团聚 |
| 1.4.2 硬团聚 |
| 1.5 碳化硅粉体改性机理 |
| 1.5.1 静电稳定机制 |
| 1.5.2 空间位阻稳定机制 |
| 1.5.3 静电空间稳定机制 |
| 1.6 碳化硅粉体表面改性方法 |
| 1.6.1 碳化硅粉体颗粒表面物理改性 |
| 1.6.2 碳化硅粉体颗粒表面化学改性 |
| 1.7 碳化硅粉体表面改性剂 |
| 1.7.1 减水剂 |
| 1.7.2 偶联剂 |
| 1.7.3 分散剂 |
| 1.8 研究进展及意义 |
| 1.9 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料及试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 弱酸性碳化硅粉体的制备 |
| 2.3.2 中性碳化硅粉体的制备 |
| 2.3.3 弱碱性碳化硅粉体的制备 |
| 2.4 测试方法 |
| 2.4.1 微观形貌测试 |
| 2.4.2 物相组成测试 |
| 2.4.3 红外光谱测试 |
| 2.4.4 固相含量测试 |
| 2.4.5 粘度测试 |
| 2.4.6 Zeta电位测试 |
| 2.4.7 沉降稳定性测试 |
| 2.4.8 TG测试 |
| 第三章 预处理聚丙烯酸改性制备弱酸性SiC粉体及浆料性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果与分析 |
| 3.2.1 改性前后SiC粉体物相组成分析 |
| 3.2.2 改性前后SiC粉体微观形貌分析 |
| 3.2.3 预处理聚丙烯酸改性工艺研究 |
| 3.2.4 改性前后SiC粉体的Zeta电位分析 |
| 3.2.5 改性前后SiC粉体的沉降稳定性分析 |
| 3.2.6 改性前后的SiC粉体热重分析 |
| 3.2.7 机理分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 嵌段共聚物改性制备中性SiC粉体及浆料性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果与分析 |
| 4.2.1 分散剂的红外光谱分析 |
| 4.2.2 分散剂HY2000改性工艺研究 |
| 4.2.3 分散剂HY168改性工艺研究 |
| 4.2.4 改性前后SiC粉体微观形貌分析 |
| 4.2.5 改性前后SiC粉体的Zeta电位分析 |
| 4.2.6 改性前后SiC粉体的沉降稳定性分析 |
| 4.2.7 机理分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 聚丙烯酸钠改性制备碱性SiC粉体及浆料性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.2.1 改性前后SiC粉体物相组成分析 |
| 5.2.2 改性前后SiC粉体微观形貌分析 |
| 5.2.3 减水剂聚丙烯酸钠改性工艺研究 |
| 5.2.4 改性前后SiC粉体的Zeta电位分析 |
| 5.2.5 改性前后SiC粉体的沉降稳定性分析 |
| 5.2.6 机理分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间成果 |
| 致谢 |
| 作者及导师简介 |
| 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（5）碳化硅粉体表面极性调控与浆料性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 碳化硅简介 |
| 1.2 碳化硅的生产制备 |
| 1.2.1 碳化硅的合成方法 |
| 1.2.2 碳化硅的无压力烧结 |
| 1.3 碳化硅粉体的分散稳定机制 |
| 1.3.1 空间位阻稳定机制 |
| 1.3.2 静电稳定机制 |
| 1.3.3 静电位阻稳定机制 |
| 1.4 碳化硅粉体的表面改性 |
| 1.4.1 洗涤表面改性法 |
| 1.4.2 表面包覆改性法 |
| 1.4.3 分散剂改性法 |
| 1.5 选题依据及研究内容 |
| 2 乙醇、乙酸溶剂热处理对SiC浆料性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验仪器和试剂 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 粉体预处理实验 |
| 2.3.2 乙醇、乙酸溶剂热处理SiC粉体实验 |
| 2.4 实验表征 |
| 2.4.1 红外光谱FTIR分析 |
| 2.4.2 XRD物相分析 |
| 2.4.3 悬浮液Zeta电位测试 |
| 2.4.4 粒度分布测试 |
| 2.4.5 上清液总有机碳含量(TOC)的测定 |
| 2.4.6 粉体表面硅羟基含量的定性测定 |
| 2.4.7 SiC浆料流变性能测定 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 红外光谱FTIR分析 |
| 2.5.2 XRD物相分析 |
| 2.5.3 悬浮液Zeta电位测试 |
| 2.5.4 粒度分布测试 |
| 2.5.5 上清液总有机碳含量(TOC)的测定 |
| 2.5.6 粉体表面硅羟基含量的定性测定 |
| 2.5.7 SiC浆料流变性能测定 |
| 2.6 小结 |
| 3 SiC表面SiO_2氧化层对浆料性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验仪器和试剂 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 粉体预处理除杂实验 |
| 3.3.2 SiC表面氧化层的去除和生成实验 |
| 3.3.3 杂质离子的验证实验 |
| 3.4 实验表征 |
| 3.4.1 杂质离子分析 |
| 3.4.2 SiC粉体形貌分析 |
| 3.4.3 SiC粉体粒度分布测试 |
| 3.4.4 SiC粉体显微镜图像 |
| 3.4.5 红外光谱FTIR分析 |
| 3.4.6 悬浮液Zeta电位测试 |
| 3.4.7 SiC浆料流变性能测定 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 杂质离子分析 |
| 3.5.2 SiC粉体形貌分析(TEM) |
| 3.5.3 SiC粉体粒度分布测试 |
| 3.5.4 SiC粉体显微镜图像 |
| 3.5.5 红外光谱FTIR分析 |
| 3.5.6 悬浮液Zeta电位测试 |
| 3.5.7 SiC浆料流变性能测定 |
| 3.6 小结 |
| 4 碱液处理对SiC表面氧化层的调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验仪器和试剂 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 粉体预处理实验 |
| 4.3.2 碱洗改性处理SiC粉体实验 |
| 4.4 实验表征 |
| 4.4.1 红外光谱FTIR分析 |
| 4.4.2 XRD物相分析 |
| 4.4.3 悬浮液Zeta电位测试 |
| 4.4.4 粒度分布测试 |
| 4.4.5 SiC粉体形貌分析 |
| 4.4.6 粉体表面硅羟基含量的定性测定 |
| 4.4.7 ICP-AES离子含量分析 |
| 4.4.8 SiC粉体显微镜图像 |
| 4.4.9 SiC浆料的稳定性分析 |
| 4.4.10 SiC浆料流变性能测定 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 红外光谱FTIR分析 |
| 4.5.2 XRD物相分析 |
| 4.5.3 悬浮液Zeta电位测试 |
| 4.5.4 粒度分布测试 |
| 4.5.5 SiC粉体形貌分析(TEM) |
| 4.5.6 粉体表面硅羟基含量的定性测定 |
| 4.5.7 ICP-AES离子含量分析 |
| 4.5.8 SiC粉体显微镜图像 |
| 4.5.9 SiC浆料的稳定性分析 |
| 4.5.10 SiC浆料流变性能测定 |
| 4.6 小结 |
| 5 Na_2CO_3改性实验条件对SiC浆料性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验仪器和试剂 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 粉体预处理实验 |
| 5.3.2 Na_2CO_3改性处理SiC粉体实验 |
| 5.3.3 Na_2CO_3处理SiO_2粉体实验 |
| 5.4 实验表征 |
| 5.4.1 悬浮液Zeta电位测试 |
| 5.4.2 粒度分布测试 |
| 5.4.3 粉体表面硅羟基含量的定性测定 |
| 5.4.4 SiC浆料流变性能测定 |
| 5.4.5 SiO_2颗粒形貌分析 |
| 5.5 结果与讨论 |
| 5.5.1 悬浮液Zeta电位测试 |
| 5.5.2 粒度分布测试 |
| 5.5.3 粉体表面硅羟基含量的定性测定 |
| 5.5.4 SiC浆料流变性能测定 |
| 5.5.5 Na_2CO_3处理SiO_2粉体实验 |
| 5.6 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读学位期间完成的学术论文 |
| 攻读学位期间参与项目 |
（6）Cf/ZrC-SiC复合材料的强韧化与抗氧化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 超高温非烧蚀热防护材料 |
| 1.2.1 难熔金属及其合金材料 |
| 1.2.2 超高温陶瓷及其复合材料 |
| 1.2.3 抗氧化改性的碳/碳复合材料 |
| 1.2.4 抗氧化改性的C/SiC复合材料 |
| 1.3 ZrC基超高温陶瓷复合材料 |
| 1.3.1 ZrC陶瓷的基本性能 |
| 1.3.2 ZrC陶瓷的烧结致密化 |
| 1.3.3 ZrC陶瓷的强韧化技术 |
| 1.4 碳纤维增韧ZrC超高温陶瓷复合材料的制备方法 |
| 1.4.1 球磨混合与热压烧结法 |
| 1.4.2 浆料刷涂与热压烧结法 |
| 1.4.3 浆料浸渍法 |
| 1.4.4 前驱体浸渍裂解法 |
| 1.4.5 反应熔体浸渗法 |
| 1.4.6 复合方法 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 材料制备及实验方法 |
| 2.1 实验用原材料及制备方法 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 材料制备 |
| 2.2 测试及表征 |
| 2.2.1 成分与微结构表征 |
| 2.2.2 物理性能测试及表征 |
| 2.2.3 力学性能测试及表征 |
| 2.2.4 热冲击性能测试 |
| 2.2.5 抗氧化烧蚀性能测试 |
| 第3章 热压制备C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构与强韧化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ZrC-SiC陶瓷的烧结致密化行为及其力学性能分析 |
| 3.2.1 ZrC-SiC陶瓷的烧结致密化行为 |
| 3.2.2 ZrC-SiC陶瓷的裂纹扩展与断口形貌分析 |
| 3.2.3 ZrC-SiC陶瓷的力学性能分析 |
| 3.3 短切C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构和强韧化性能研究 |
| 3.3.1 短切C_f/ZrC-SiC复合材料的制备及微观结构分析 |
| 3.3.2 短切C_f/ZrC-SiC复合材料的裂纹传递形貌分析 |
| 3.3.3 短切C_f/ZrC-SiC复合材料的断口形貌分析 |
| 3.3.4 短切C_f/ZrC-SiC复合材料的强韧化性能研究 |
| 3.4 层状C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构与强韧化性能研究 |
| 3.4.1 层状C_f/ZrC-SiC复合材料的轧制-热压制备方法 |
| 3.4.2 陶瓷粉体在纤维束内的微观分布分析 |
| 3.4.3 层状C_f/ZrC-SiC的宏微观结构分析 |
| 3.4.4 层状C_f/ZrC-SiC的裂纹传递与断口形貌分析 |
| 3.4.5 层状C_f/ZrC-SiC的强韧化性能研究 |
| 3.5 3D C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构与强韧化性能研究 |
| 3.5.1 3D C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构研究 |
| 3.5.2 3D碳纤维在热压烧结下的微结构损伤机理分析 |
| 3.5.3 3D C_f/ZrC-SiC的断口及裂纹传递形貌研究 |
| 3.5.4 3D C_f/ZrC-SiC的强韧化性能研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 低温无压制备3D C_f/ZrC-SiC复合材料的微结构与强韧化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 3D C_f/ZrC-SiC复合材料的低温无压制备方法 |
| 4.3 ZrC陶瓷在3D碳纤维内的振动辅助注浆引入 |
| 4.3.1 振动辅助注浆方法 |
| 4.3.2 振动辅助对陶瓷粉体引入与分布微观结构的影响 |
| 4.3.3 振动辅助机制分析 |
| 4.4 3D C_f/ZrC-SiC复合材料的低温无压烧结 |
| 4.4.1 液相碳化硅陶瓷前驱体的热重及物相分析 |
| 4.4.2 低温无压烧结过程中复合材料的微结构演变行为研究 |
| 4.4.3 低温无压烧结对碳纤维的损伤抑制 |
| 4.4.4 复合材料低温无压烧结机制 |
| 4.4.5 低温无压制备的复合材料裂纹传递与断口形貌研究 |
| 4.4.6 低温无压制备的复合材料强韧化性能分析 |
| 4.5 PyC界面层对3D C_f/ZrC-SiC微结构及强韧化性能的影响研究 |
| 4.5.1 3D PyC-C_f/ZrC-SiC复合材料宏微观结构分析 |
| 4.5.2 PyC界面层对断口与裂纹传递微观形貌的影响研究 |
| 4.5.3 PyC界面层对强韧化性能的影响研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 3D PyC-C_f/ZrC-SiC复合材料的抗热冲击与抗氧化烧蚀性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 3D PyC-C_f/ZrC-SiC复合材料的抗热冲击性能研究 |
| 5.2.1 临界热冲击温差 |
| 5.2.2 热冲击后复合材料表面微结构分析 |
| 5.3 复合材料静态氧化行为研究 |
| 5.3.1 静态氧化后表面微观结构分析 |
| 5.3.2 静态氧化剖面的微观结构分析 |
| 5.4 复合材料动态抗氧化烧蚀性能研究 |
| 5.4.1 有无PyC界面层时烧蚀试样的温升曲线及宏观形貌分析 |
| 5.4.2 烧蚀试样的表面微观形貌分析 |
| 5.4.3 表面致密化处理后的抗氧化烧蚀性能研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）航空航天用碳化物先进陶瓷材料专利分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 专利分析研究现状 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 创新点 |
| 2 基本概述与数据处理 |
| 2.1 专利分析概述 |
| 2.1.1 相关研究的发展 |
| 2.1.2 专利情报分析的方法 |
| 2.2 航空航天用碳化物先进陶瓷材料研究概述 |
| 2.2.1 发展现状 |
| 2.2.2 主要应用需求 |
| 2.3 数据处理 |
| 2.3.1 技术分解表 |
| 2.3.2 专利数据的范围和处理 |
| 2.3.3 相关事项和约定 |
| 3 航空航天用碳化物先进陶瓷材料专利概况分析 |
| 3.1 全球专利分析 |
| 3.1.1 全球专利技术发展趋势分析 |
| 3.1.2 技术来源国家分析 |
| 3.1.3 专利技术构成分析 |
| 3.1.4 创新主体分析 |
| 3.2 中国专利分析 |
| 3.2.1 中国专利技术发展趋势分析 |
| 3.2.2 中国申请区域分析 |
| 3.2.3 法律状态分析 |
| 3.2.4 创新主体分析 |
| 3.3 小结 |
| 4 航空航天用碳化物先进陶瓷热点材料专利分析 |
| 4.1 C/SiC复合材料专利分析 |
| 4.1.1 C/SiC复合材料技术功效分析 |
| 4.1.2 C/SiC复合材料技术发展脉络分析 |
| 4.1.3 C/SiC复合材料重点专利分析 |
| 4.2 SiC/SiC复合材料专利分析 |
| 4.2.1 SiC/SiC复合材料技术功效分析 |
| 4.2.2 SiC/SiC复合材料技术发展脉络分析 |
| 4.2.3 SiC/SiC复合材料重点专利分析 |
| 4.3 小结 |
| 5 重点创新主体的专利引证分析 |
| 5.1 赛峰的专利引证情况分析 |
| 5.2 赛峰的核心专利分析 |
| 5.2.1 后向引证分析 |
| 5.2.2 前向引证分析 |
| 5.3 小结 |
| 6 总结与建议 |
| 6.1 总结 |
| 6.1.1 全球及中国专利分析结论 |
| 6.1.2 热点材料分析结论 |
| 6.1.3 重要创新主体分析结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读硕士学位期间的研究成果 |
（8）凝胶注模法制备碳化硅多孔陶瓷及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 碳化硅多孔陶瓷简介 |
| 1.1.1 碳化硅结构与晶型 |
| 1.1.2 碳化硅多孔陶瓷的制备方法 |
| 1.1.3 碳化硅多孔陶瓷的应用 |
| 1.2 凝胶注模技术简介 |
| 1.2.1 凝胶注模法原理 |
| 1.2.2 凝胶注模法的发展过程 |
| 1.2.3 新型水基凝胶注模体系研究现状 |
| 1.3 本文研究目的和内容 |
| 第2章 实验设计及测试方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 碳化硅粉体的预先氧化 |
| 2.3.2 碳化硅粉体表面改性 |
| 2.3.3 碳化硅生坯的制备与烧结 |
| 2.4 性能测试与结构表征 |
| 2.4.1 粉体预先氧化表征 |
| 2.4.2 改性过程表征 |
| 2.4.3 浆料性质表征 |
| 2.4.4 凝胶固化时间表征 |
| 2.4.5 微观结构及形貌表征 |
| 2.4.6 密度及孔隙率的测定 |
| 第3章 碳化硅粉体表面改性及凝胶机理研究 |
| 3.1 表面改性对粉体表面官能团的影响 |
| 3.2 表面改性对粉体表面电荷的影响 |
| 3.3 表面改性对凝胶固化的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碳化硅浆料特性及凝胶固化过程研究 |
| 4.1 添加剂对浆料特性的影响 |
| 4.1.1 分散剂对浆料粘度的影响 |
| 4.1.2 Isobam添加量对浆料粘度的影响 |
| 4.2 颗粒级配对浆料粘度的影响 |
| 4.3 预氧化工艺对凝胶固化时间的影响 |
| 4.3.1 预氧化时间对氧化层厚度的影响 |
| 4.3.2 氧化层厚度对凝胶固化时间的影响 |
| 4.4 硅烷偶联剂对凝胶固化时间的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 碳化硅生坯后处理工艺及烧结制备研究 |
| 5.1 生坯的干燥工艺及烧结工艺研究 |
| 5.1.1 干燥温度对生坯结构及收缩率的影响 |
| 5.1.2 升温速率对制品形貌的影响 |
| 5.2 碳化硅多孔陶瓷的去氧化层烧结工艺研究 |
| 5.2.1 烧结气氛对氧化层去除效果的影响 |
| 5.2.2 烧结温度对氧化层去除效果的影响 |
| 5.3 碳化硅多孔陶瓷显微结构及性能研究 |
| 5.3.1 固含量对烧结制品显微结构的影响 |
| 5.3.2 固含量对烧结制品密度与孔隙率的影响 |
| 5.3.3 颗粒级配对显微结构的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读硕士期间发表的论文目录 |
（9）基于定向多孔SiC的浸渍-裂解法制备SiC陶瓷材料的结构与性能（论文提纲范文）
| 1 实验 |
| 1.1 原料 |
| 1.2 碳化硅陶瓷的制备 |
| 1.2.1 多孔碳化硅的制备 |
| 1.2.2 先驱体浸渍-裂解 |
| 1.3 性能检测 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 多孔碳化硅 |
| 2.1.1 微观结构 |
| 2.2.2 性能 |
| 1.2 SiC/SiC复合材料 |
| 3 结论 |
（10）碳化硅陶瓷激光3D打印研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 碳化硅陶瓷概论 |
| 1.1.1 引言 |
| 1.1.2 碳化硅陶瓷的主要性能与应用 |
| 1.2 碳化硅陶瓷3D打印国内外研究现状 |
| 1.2.1 选择性激光烧结在陶瓷领域的研究现状 |
| 1.2.2 光固化成型技术在陶瓷领域中的研究现状 |
| 1.3 课题研究目的与内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验使用材料 |
| 2.1.1 碳化硅粉体 |
| 2.1.2 其他实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 实验主要设备 |
| 2.2.2 实验其他设备 |
| 2.3 材料组织性能表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜测试 |
| 2.3.2 接触角分析仪 |
| 2.3.3 X射线衍射测试 |
| 2.3.4 紫外分光光度计测试 |
| 2.3.5 红外光谱测试 |
| 2.3.6 粒度测试 |
| 2.3.7 粉体综合性能测试 |
| 2.3.8 热分析仪测试 |
| 2.3.9 X射线光电子能谱分析测试 |
| 2.3.10 相对密度 |
| 2.3.11 尺寸精度 |
| 第3章 碳化硅陶瓷选择性激光烧结成型工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碳化硅陶瓷选择性激光间接烧结原理及实验方案 |
| 3.3 复合粉体基本性能表征及其对激光烧结成型的影响 |
| 3.3.1 原材料选定 |
| 3.3.2 复合粉体制备 |
| 3.3.3 改性粉体制备与性能表征 |
| 3.3.4 高分子种类及含量对激光烧结成型的影响 |
| 3.3.5 复合粉体基本性能表征 |
| 3.4 激光烧结成型工艺研究 |
| 3.4.1 激光器选定 |
| 3.4.2 预热温度 |
| 3.4.3 工艺参数 |
| 3.5 致密化后处理工艺研究 |
| 3.5.1 脱脂预烧结工艺 |
| 3.5.2 烧结工艺 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 碳化硅陶瓷光固化成型工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光固化成型原理及工艺流程 |
| 4.3 粉体性能检测及浆料光固化成型性研究 |
| 4.3.1 光固化成型影响主要因素 |
| 4.3.2 原材料基本性能检测及SiC浆料光固化成型可行性研究 |
| 4.3.3 改性碳化硅粉体以及其对光固化成型性的影响 |
| 4.3.4 添加剂对浆料粘度的影响 |
| 4.3.5 球磨时间对浆料粘度的影响 |
| 4.3.6 不同固含量对粘度的影响 |
| 4.4 工艺参数 |
| 4.4.1 温度 |
| 4.4.2 单层固化时间与层厚设定 |
| 4.4.3 支撑与后处理工艺 |
| 4.5 脱脂预烧结工艺 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、碳化硅陶瓷粉体表面改性的研究（论文参考文献）
- [1]间接3D打印非氧化物硅基陶瓷材料的研究[D]. 曹传如. 上海应用技术大学, 2021
- [2]基于SLS和PIP的SiCp/SiC陶瓷基复合材料成型机理及其性能研究[D]. 张坤. 哈尔滨理工大学, 2021(01)
- [3]超细碳化硅粉体表面改性及其浆料性能研究[D]. 孙世超. 北京化工大学, 2020(02)
- [4]水溶性高分子改性超细碳化硅粉体及其分散性研究[D]. 孙烨先. 北京化工大学, 2020(02)
- [5]碳化硅粉体表面极性调控与浆料性能研究[D]. 高晓莹. 烟台大学, 2020(02)
- [6]Cf/ZrC-SiC复合材料的强韧化与抗氧化性能研究[D]. 程源. 哈尔滨工业大学, 2020(06)
- [7]航空航天用碳化物先进陶瓷材料专利分析研究[D]. 周琴. 景德镇陶瓷大学, 2020(02)
- [8]凝胶注模法制备碳化硅多孔陶瓷及其性能研究[D]. 田超. 湖南大学, 2020(07)
- [9]基于定向多孔SiC的浸渍-裂解法制备SiC陶瓷材料的结构与性能[J]. 黄玉娟,熊慧文,邹金住,周科朝,张斗. 粉末冶金材料科学与工程, 2020(02)
- [10]碳化硅陶瓷激光3D打印研究[D]. 秦煌. 哈尔滨工业大学, 2019(01)