王启宝等:BSic单晶晶须的生长及催化研究 β-SiC单晶晶须的生长及催化研究0 (1996年1月4日收到) 王启宝郭梦熊安征 (中国矿业大学北京研兖生部北京100083) 搞要 介绍了利用稻壳为原料,在复合催化剂作用下合成BSC晶须的方法,研究了珪碳 比、氩气流量对SiC晶须生长的影响。结表明,在复合催化剂作用下,SiC晶须的含量 达到30%以上,畾须表面光洁,为完整βSiC单品晶须。对其催化机理也进了研究。 关键词:稻壳,SiC晶须,复合催化剂,完整草昌,催化机现 引言 碳化硅晶须(简SCw)是一种直径为微米级的具有很好的比强度和比弹性模量的单晶材料 由于SC的结构与金刚石相类似,这就决定了Scw具有高化学稳定性、高强度和抗高温氧化性强 等特点可广泛应用于增强陶瓷基及金属基复合材料 国产SiCw的研究近几年有了长足发展。以炭黑和SiO2为原料合成的Sw弯晶含量较高), 弯晶的存在,削弱了晶须在补强、增韧复合材料中的拔出及裂纹偏转效应;以稻壳为原料合成 Scw,存在一定数量的a+BSc复晶,晶须表面起伏较大,光洁度低,完整BSC单晶晶须含量低 存在大量的弯晶、层错和位错等晶体缺陷,影响复合材料的性能。 本文介绍了在复合催化剂作用下,利用稻壳为原料合成的SCw,结果表明:合成的SCw以 BSCw为主要结构,表面光洁,为完整单晶 二、试验设备及方法 Scw的烧结设备为自行设计的间歇炉,功率为120KV·A,炉膛体积为Φ300mm×300mm,炉 的额定温度为2000℃,可进行温度自行控制。 试验采用酸处理碳化稻壳为原料,外加SO2调整原料中的SO2与C之比,均匀加入复合催化 剂,通入A气体保护性气体,保持炉压为微正压,升温时间为35~40min,反应温度控制在1600 ~1700℃,恒温时间为120min。 经分选分离后,在显微镜下观察各产品的SCw含量,并计算出烧结原料中SCw含量。根据 透射电镜TEM相片观察晶须的形貌,利用X術射仪测定晶须的晶型,利用等离子光量计测定晶须 的内部杂质。 三、结果与讨论 1.硅碳比对SCw生长的影响 经酸处理碳化稻壳中SO2含量为43.39%,在合成SCw的反应中,其中的碳是大大过量了, 影响了SCw的产率,所以补充一定量的SO2对提高SCw的产率是十分必要的。 ①863计划资助项目 o1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net王启宝等 卜 单晶晶须的生长及催化研究 卜 单晶晶须的生长及催化研究 ① 年 月 日收到 王 启 宝 邹梦熊 安 征 中国矿 业 大学北 京研 究生部 北 京 摘 要 介 绍 了利 用 稻壳 为原料 , 在复合 催化 荆作 用下 合 成 卜 晶须 的 方 法 , 研 究 了硅碳 比 、 氮 气流 蚤对 晶须 生 长 的 影响 。 结果表 明 , 在复合催化荆作 用 下 , 晶须 的含 达 到 以 上 , 晶 须表 面 光洁 , 为完整 压 单 晶晶须 。 对 其催化机 理也进行 了研 究 。 关锐词 稻 壳 , 晶须 , 复合催化 荆 , 完整单 晶 , 催化机理 一 己 性 , 、 二 二翻 碳化硅 晶须 简称 是一种直径为微米级的具有很好的比强度和 比弹性模量的单晶材料 , 由于 的结构与金刚石相类似 , 这就决定了 具有高化学稳定性 、 高强度和抗高温氧化性强 等特点可广泛应用于增强 陶瓷基及金属基复合材料 。 国产 的研究近几年有 了长足发展 。 以炭黑和 为原料合成 的 弯晶含量较高 , 弯晶的存在 , 削弱 了晶须在补强 、 增韧复合材料 中的拔 出及 裂纹偏转效应 以 稻 壳为原料合成 , 存在一定数量的 日 复晶 , 晶须表面起伏较大 , 光洁度低 , 完整 压 单晶晶须含量低 , 存在大量的弯晶 、 层错和位错等晶体缺陷 , 影响复合材料的性能 。 本文介绍 了在 复 合催化 剂 作用 下 , 利用 稻壳 为原料合成 的 , 结果 表 明 合成 的 以 卜 为主要结构 , 表面光洁 , 为完整单 晶 。 二 、 试验设备及方法 的烧结设备为 自行设计的间歇炉 , 功率为 · , 炉膛体积为 。 。 , 炉 的额定温度为 ℃ , 可进行温度 自行控制 。 试验采用酸处理碳化稻壳为原料 , 外加 调整原料中的 与 之 比 , 均匀加入复合催化 剂 , 通入 气体保护性气体 , 保持炉 压为微正 压 , 升温时间为 一 , 反应温度控制在 , , 恒温时间为 毖 。 经分选分离后 , 在显微镜下观察各产 品的 含量 , 并计算出烧结原料中 含量 。 根据 透射电镜 相片观察晶须的形貌 , 利用 衍射仪测定晶须的晶型 , 利用等离子光量计测定晶须 的内部杂质 。 三 、 结果与讨论 硅碳比对 生长的影响 经酸处理碳化稻壳中 含量为 , 在合成 的反应 中 , 其中的碳是大大过量了 影响了 的产率 , 所以补充一定量的 对提高 的产率是十分必要 的 。 ① 计刘资助项 目