碳化硅颗粒表面改性及其分散稳定性的研究

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再结晶碳化硅(RSiC)具有高温强度高、抗氧化性能强,以及特殊的电学和热学性能等,因而作为一种有广泛应用前景的结构与功能材料,受到了许多科研工作者的关注。但由于RSiC的烧成机理为蒸发-凝聚原理,在烧成过程中并不产生收缩,所以RSiC是一种多孔材料,其孔隙率取决于它的生坯密度,且对材料的高温强度、抗氧化性、导热、导电等性能有重要影响。要提高RSiC的生坯密度,关键是对SiC粉体进行表面改性,降低生坯的含水量,提高生坯密度。本文较系统地研究了三种阳离子型表面活性剂(聚乙烯亚胺、溴化十六烷基吡啶、聚乙烯吡咯烷酮)对SiC粉体进行表面改性的效果。用zeta电位仪和Washburn法研究了表面活性剂吸附在SiC粉体表面后,粉体的表面zeta电位及其与水接触角的变化;用UV-Vis,FTIR研究了表面活性剂在SiC粉体表面的吸附状态与吸附机理;用旋转粘度计表征了表面活性剂的加入对SiC浆料流变性的影响,并考察了对生坯密度的影响。得出以下结论:1阳离子表面活性剂在SiC粉体表面的吸附主要是通过静电和氢键等作用吸附在SiC粉体表面。2表面活性剂吸附在SiC粉体表面后,SiC粉体的表面zeta电位有了显著的提高,其与水的接触角降低,这说明改性后SiC粉体的亲水性提高。3阳离子型表面活性剂的加入改变了SiC浆料的“梭型”触变环。减小了环面积,这说明SiC浆料的触变性变小,同时破坏SiC浆料触变结构所需要的能量也减少。同时表明表面活性剂的加入可以提高碳化硅生坯密度,降浆料含水量。
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