B-Si-Zr掺杂碳合金制备的研究.docVIP

精细化工学年论文 题 目：B-Si-Zr掺杂碳合金制备的研究 学 院： 化学与材料工程学院 专业名称：化学工程与工艺（精细化工） 学 号： 201040820111 学生姓名： 张丹亚 指导教师： 胡燕辉 2013 年 12 月 5日 B-Si-Zr掺杂碳合金制备的研究 摘要：B-Si-Zr掺杂碳合金由于具有很高的熔点，优异的高温强度，良好的抗氧化性能而成为有吸引力的高温结构材料，通过阅读文献本对碳合了一些研究。金的抗氧化性做通过研究碳材料在高温下的抗氧化性能，C-SiC-B4C在高温条件下的抗氧化性能，B-Si-Zr掺杂碳合金制备影响，得到了在碳材料中加入一些元素，可以提高碳材料的抗氧化性能的结论。 关键字：炭合金；抗氧化性；制备 Abstract: Zr-Si-B doping carbon alloy due to has is high of melting point, excellent of high temperature strength, good of anti-oxidation performance and became has attraction of high temperature structure material, through reading literature ，the oxidation resistance of carbon alloy did some research. By studying the antioxidant properties of carbon materials at high temperatures. C-SiC-B4C oxidation resistance in high temperature conditions, B-Si-Zr content on the oxidation resistance of carbon alloys, has been added to some elements in carbon materials, carbon materials can improve the oxidation resistance of the conclusions. Key word: Carbon alloy; Antioxidant; Preparation 引言 随着现代工业的飞速发展，具有良好的综合性的新材料的创制成功将为科学技术的飞跃前进提供可能条件，碳材料具有许多优异的高温性能,如导热导电性好、比重低、耐摩擦磨损性能优异、强度高、模量高等等[1] 。通过在碳材料中引入一些元素，就可以使得到的炭合金有良好的抗热震性[2,6]和导电导热性[3]，而且能在一定程度上改善碳材料的抗氧化效果，因而近年来有关碳材料的抗氧化性能的研究成为国内外相关学者们讨论的热点。 碳材料高温下抗氧化性能 2.1炭材料的氧化行为 碳材料在温度高于400℃时开始发生氧化反应。在不同的条件下,其氧化方式也是并不一样的。碳材料的氧化经历如下：(l)反应气体向碳材料表面传递；(2)反应气体吸附在碳材料表面；(3)在表面进行氧化反应；(4)氧化反应生成气体的脱附；(5)生成气体向相反方向的传递。根据碳材料的氧化特性,可以采用降低表面温度、防止氧化性气体进入碳材料表面以及延缓氧化反应进行的时间等方法 2.2炭材料抗氧化的方法 抗氧化问题是碳材料用于长寿命高温结构材料的关键。提高碳材料抗氧化能力的方法有两种：一是加入抗氧化剂降低氧化速率；二是在制件表面涂层隔绝氧气。具体的技术途径为溶液渗渍、基体改性和表面涂覆抗氧化涂层[4]。溶液渗渍法：该法是用适当的渗渍剂对石墨材料进行渗渍,然后热处理,使渗入石墨材料的渗渍剂转变成耐高温的稳定物质,充填石墨材料的孔隙并覆盖其表面,由此形成阻挡层,从而延缓氧化反应速度,达到降低消耗的目的。基本改性法：该法就是在碳基体中加入氧化抑制[5]剂，如Si,B等，使其制得的复合材料在氧化过程中具有自愈合特性。表面涂覆抗氧化涂层法：就是在炭材料的表面镀上一层复合涂层，该涂层具有优良的抗氧化和抗热震性能等性能 B-Si-Z