超細碳化鉿陶瓷粉體的制備.pdf

1、碳化鉿是一種難熔的非化學計量的金屬碳化物，即HfCx（0.5≤x≤1），具有高熔點、高硬度，高強度、良好的導熱導電性能、低熱膨脹率、低的表面逸出功等特點，因此它在耐火材料、高溫結(jié)構(gòu)材料、復合材料、場發(fā)射陰極材料、航天航空等領域有著不可估量的應用前景，也使其成為近年來高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料的研究熱點。
　　本文以氯化鉿、檸檬酸為主要原料，采用溶膠-凝膠工藝，通過探討溶膠-凝膠的水解縮聚反應的影響因素，得出了最佳的原料配比、加水量、PH值、

2、陳化時間、陳化溫度等因素對溶膠凝膠的過程有著重要的影響，通過控制溶膠凝膠的工藝條件，可以制備出均勻性好的凝膠；再探索凝膠在低溫管式爐中的熱處理情況，得出最佳的熱處理溫度為800℃，通過控制熱處理的溫度，能夠得到均勻性好、顆粒細小的HfO2-C前軀體粉末。
　　將HfO2-C前軀體粉末放置于放電等離子燒結(jié)爐（SPS）中快速合成制備超細碳化鉿粉體。本文對前軀體粉末合成的條件進行了探討，快速合成碳化鉿粉體的工藝進行了研究。主要討論了原料

3、配比、合成溫度、升溫速率、保溫時間等影響因素對合成碳化鉿粉體的影響。最終得到了最佳合成工藝為：原料配比碳鉿摩爾比為6，最高合成溫度為1600℃，升溫速率為300K/min，合成氣氛為真空，保溫時間為5min。利用最佳工藝得到碳化鉿粉體，為純相碳化鉿，粉體顆粒的平均尺寸為300nm，顆粒呈八面體結(jié)構(gòu)，且顆粒分散均勻。
　　SPS具有快速升溫和降溫的特點，能夠在幾分鐘之內(nèi)升到合成產(chǎn)物所需的溫度和降溫到室溫，因此可以大幅度的減少反應所需