SiCN和SiC納米粉體分散與包覆工藝和機(jī)理的研究.pdf

1、SiCN和SiC納米粉體難以在水溶劑中分散，為改善兩種粉體的分散穩(wěn)定性，本文研究了超聲波和高剪切工藝對(duì)SiCN和SiC納米粉體的粒度、分散性穩(wěn)定性和懸浮穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明，0.2A電流超聲分散20～45min可使SiC納米粉體獲得較好的分散穩(wěn)定性和懸浮穩(wěn)定性，對(duì)SiCN納米粉體分散效果稍差。隨著剪切轉(zhuǎn)速的增加，納米粉體由細(xì)微團(tuán)聚并快速沉降轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆驊腋◇w系，并且具有較高的懸浮穩(wěn)定性，粒度也減小到100nm以下，但剪切轉(zhuǎn)速上升到280

2、00r/m時(shí)，粒度又有大幅增加，懸浮穩(wěn)定性也降低，剪切轉(zhuǎn)速以22000～25000r/m為最好。 采用自制聚(甲基)丙烯酸銨/鈉(5種分子量)和聚乙烯亞氨為分散劑，分別對(duì)SiCN和SiC納米粉體進(jìn)行分散，討論了pH值、分散劑的加入量、分散劑的分子量對(duì)SiCN 和SiC納米粉體懸浮穩(wěn)定性、Zeta電位及粒度的的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：酸性條件下，兩種粉體都立即團(tuán)聚；堿性條件下，粉體的分散狀況良好。分子量為100000的聚甲基丙烯酸銨/

3、鈉對(duì)SiCN和SiC納米粉體懸浮穩(wěn)定性的改善效果最佳，可使粉體的懸浮時(shí)間分別達(dá)到15天和5天。粉體的TEM形貌顯示，SiCN和SiC納米粉的分散有明顯改善，顆粒呈鏈狀分散狀態(tài)，平均粒尺寸約為20～30nm，已經(jīng)接近SiCN粉體的本征尺寸。將SiCN納米粉的分散體系長(zhǎng)時(shí)間沉降，分散狀態(tài)幾乎無(wú)變化。聚乙烯亞氨對(duì)兩種納米粉體分散效果較差，在不同pH值下滴加不同滴數(shù)、不同濃度的聚乙烯亞氨溶液均使懸浮液產(chǎn)生嚴(yán)重凝絮，凝絮不可再分散。 分別

4、以次亞磷酸鈉和聯(lián)氨為還原劑，用化學(xué)鍍法制備SiC/Ni和SiCN/Ni納米體包覆粉，研究得到了納米粉體的分散效果、溶液pH值、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、潤(rùn)濕劑對(duì)包覆效果的影響。以次亞磷酸鈉為還原劑，Ni以較大顆粒析出，包覆效果差；以聯(lián)氨為還原劑，Ni均勻包覆在納米粉體表面，包覆效果較好，包覆粉體呈深黑色。用高能球磨法制備了SiCN/Ni 納米體包覆粉，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：球磨時(shí)間是影響包覆粉體粒度的重要條件，在10h內(nèi)，球磨時(shí)間長(zhǎng)，粉體粒徑小，最小