陶瓷前驱体配比对Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料抗氧化性能的影响
来源期刊：无机材料学报2016年第12期
论文作者：张旭 董志军 袁观明 丛野 李轩科
文章页码：1311 - 1319
关键词：Si-Zr-B;掺杂;沥青基炭材料;抗氧化性能;
摘 要：以SiC、ZrC、ZrB2前驱体和二甲苯可溶煤沥青为原料共裂解制备了Si-Zr-B掺杂沥青,掺杂沥青经共炭化、冷压成型以及高温热处理得到了Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料。采用XRD、SEM、EDS等手段分析了掺杂沥青基炭材料的组成和微观形貌,并研究了其在1500℃静态空气环境中的氧化行为。结果表明,随着SiC前驱体含量的降低,Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料的失重率呈现先减少后增大的趋势,当原料中SiC、ZrC和ZrB2前驱体质量比为1:2:1时,所制备的样品具有较好的抗氧化性能,它在1500℃氧化4 h,失重为27.5wt%,氧化深度为0.7 mm。在Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料表面氧化形成的致密的SiO2-ZrO2-B2O3玻璃态阻氧层可以有效降低氧化性气氛向材料内部扩散的速率,提高其抗氧化性能。
张旭1,2，董志军1,2，袁观明1,2，丛野1,2，李轩科1,2,3
1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室2. 武汉科技大学湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室3. 湖南大学先进碳材料研究中心
摘 要：以SiC、ZrC、ZrB2前驱体和二甲苯可溶煤沥青为原料共裂解制备了Si-Zr-B掺杂沥青,掺杂沥青经共炭化、冷压成型以及高温热处理得到了Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料。采用XRD、SEM、EDS等手段分析了掺杂沥青基炭材料的组成和微观形貌,并研究了其在1500℃静态空气环境中的氧化行为。结果表明,随着SiC前驱体含量的降低,Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料的失重率呈现先减少后增大的趋势,当原料中SiC、ZrC和ZrB2前驱体质量比为1:2:1时,所制备的样品具有较好的抗氧化性能,它在1500℃氧化4 h,失重为27.5wt%,氧化深度为0.7 mm。在Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料表面氧化形成的致密的SiO2-ZrO2-B2O3玻璃态阻氧层可以有效降低氧化性气氛向材料内部扩散的速率,提高其抗氧化性能。
关键词：Si-Zr-B;掺杂;沥青基炭材料;抗氧化性能;
