竹材制备碳化硅多孔陶瓷及吸波性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:Tianzhh
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木材、竹材经过千万年的自然进化,拥有独特的结构和性能。它们经适当的物理、化学处理,可制备结构可控、性能优异并且结构与性能可设计的陶瓷材料。目前文献中报道最多的是用木材来合成陶瓷,由于全球性环境问题日益突出和人类环保意识的增强以及中国天然林保护工程的启动,国内的木材供需矛盾日益突出。竹子具有生长快,更新迅速,再生能力强,一次造林成功即可持续经营利用等特点,因此以竹材代替其他木材是缓和木材供需矛盾、保护生态环境的重要途径。本实验以印度莿竹和竹炭粉为原料,采用溶胶凝胶法和液态渗硅法制备多孔SiC陶瓷块和陶瓷粉,并通过磁性金属担载制备了吸波材料。借助XRD、SEM、EDX、TEM、RAM反射率测试系统对材料的物相构成、微观构造、吸波反射率进行了分析。结果表明:竹材炭化后的竹炭及陶瓷化后的碳化硅陶瓷后均保持了竹材多孔的骨架结构特征。溶胶凝胶法和液态渗硅法的陶瓷化反应都发生在竹炭孔道侧壁上,且溶胶凝胶法在竹炭孔道内部有硅基陶瓷晶须生成。要提高液态渗硅法竹炭向SiC的转化率和SiC的晶化程度,可以通过提高陶瓷化温度和延长保温时间的方法来实现。采用溶胶凝胶法时,提高陶瓷化温度和延长保温时间无法提高陶瓷转化率,陶瓷转化率的制约因素是溶胶渗透时的渗透效果。无论何种方法,竹炭粉比竹炭块的陶瓷转化率高。另外通过溶胶凝胶法制备的担载磁性金属的竹基陶瓷材料在低频波段有一定的电磁波吸收性能。
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