【摘 要】
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目的 利用微波烧结技术实现在堇青石表面快速制备整体分子吸附层.方法 在13X分子筛粉体中添加具有较强微波吸收能力的碳化硅(SiC)粉末介质,通过浸渍粘结,在堇青石蜂窝陶瓷表面形成13X-SiC复合涂层,利用微波烧结快速制备整体式分子吸附层.根据微波加热机理设计微波烧结时间,通过宏观观察、称量法和热循环试验判定堵孔率、负载率、涂层与基底的结合能力.采用SEM和XRD分析复合涂层的微观形貌与组织结构,采用氮吸附法表征复合涂层的气体吸附能力.结果 微波烧结2.1 min可在堇青石蜂窝陶瓷表面获得灰黑色吸附涂层,
【机 构】
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天津大学,天津 300350;天津大学,天津 300350;河北工业大学,天津 300401;北京卫星环境工程研究所, 北京 100094;石家庄铁道大学,河北050043;先进再制造与技术中心,新加
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目的 利用微波烧结技术实现在堇青石表面快速制备整体分子吸附层.方法 在13X分子筛粉体中添加具有较强微波吸收能力的碳化硅(SiC)粉末介质,通过浸渍粘结,在堇青石蜂窝陶瓷表面形成13X-SiC复合涂层,利用微波烧结快速制备整体式分子吸附层.根据微波加热机理设计微波烧结时间,通过宏观观察、称量法和热循环试验判定堵孔率、负载率、涂层与基底的结合能力.采用SEM和XRD分析复合涂层的微观形貌与组织结构,采用氮吸附法表征复合涂层的气体吸附能力.结果 微波烧结2.1 min可在堇青石蜂窝陶瓷表面获得灰黑色吸附涂层,蜂窝堵孔率低于2.14％,复合涂层负载率约为18.69％,热循环脱落率约为0.47％.微波烧结未影响13X分子筛分子结构,仍存在5 nm左右的介孔.烧结后,SiC与13X分子筛堆积粘结在一起,形成了具有堆积孔隙的复合涂层,大孔和中孔占比增加.复合涂层中SiC的引入减少了13X分子筛占比,整体比表面积由517 m2/g降低至131 m2/g,仍具有一定吸附能力.可通过合理设计13X分子筛与SiC的比例,调节复合涂层的吸附能力.结论 利用微波法烧结制备出与堇青石基底结合力强、负载率高的13X分子筛与SiC灰黑色复合涂层,缩短了堇青石整体吸附器的生产时间,降低了物理吸附载体制造成本,将有助于密闭环境中气体污染问题解决,并为航天器在轨分子污染物控制提供了新途径.
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