碳化硅多孔陶瓷因其具備高硬度、高強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航空航天、生物醫(yī)療和環(huán)境等領(lǐng)域。利用碳化硅的優(yōu)異性能附加生物質(zhì)碳的獨(dú)特結(jié)構(gòu),以期制備出新的結(jié)構(gòu)功能一體化材料。本文采用生物質(zhì)碳為模板,即以松木為碳模板,過渡金屬化合物（Fe（NO₃）₃·9H₂O、Co（NO3）2·6H₂O、Ni（NO₃）₂·6H₂O）為催化劑前驅(qū)體,通過低溫催化反應(yīng)制備生物質(zhì)多孔材料。研究了反應(yīng)溫度、保溫時間、硅粉粒度、催化劑種類及含量對產(chǎn)物的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響,揭示了產(chǎn)物孔結(jié)構(gòu)、抗氧化性能與多因數(shù)制備的耦合關(guān)系,并探明了原位生成碳化硅的可控生長機(jī)理。得出以下結(jié)論:（1）以松木和不同粒度的硅粉為原料,1250℃反應(yīng)溫度下在碳模板表面原位生成了SiC晶須,并且所制備的晶須長度約為1²μm。減小硅粉粒度和提高反應(yīng)溫度有利于SiC的生長。（2）對比不添加催化劑試樣,少量的催化劑可促進(jìn)硅粉在較低溫度下反應(yīng)。當(dāng)加入4 wt%Fe（N... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 多孔陶瓷發(fā)展背景
    1.2 碳化硅多孔陶瓷
        1.2.1 碳化硅多孔陶瓷特點(diǎn)
        1.2.2 碳化硅多孔陶瓷制備工藝
        1.2.3 碳化硅多孔陶瓷的應(yīng)用
    1.3 生物質(zhì)材料發(fā)展趨勢
    1.4 生物質(zhì)模板的制備
        1.4.1 高溫直接碳化法
        1.4.2 水熱碳化法
        1.4.3 活化碳化法
    1.5 生物質(zhì)材料的應(yīng)用
    1.6 論文研究內(nèi)容和意義
第2章 實(shí)驗(yàn)
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 性能表征及儀器
        2.2.1 熱處理設(shè)備
        2.2.2 X射線衍射儀
        2.2.3 掃描電子顯微鏡
        2.2.4 透射電子顯微鏡
        2.2.5 綜合熱分析儀
        2.2.6 工業(yè)CT儀
        2.2.7 X射線光電子能譜儀
        2.2.8 壓汞儀
第3章 模板法制備生物質(zhì)SiC/C多孔材料
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方案
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 反應(yīng)溫度對制備SiC/C復(fù)合材料的影響
        3.3.2 硅粉粒度對制備SiC/C復(fù)合材料的影響
        3.3.3 SiC/C復(fù)合材料的孔徑分布分析
        3.3.4 合成SiC/C復(fù)合材料機(jī)理分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 硝酸鐵催化制備生物質(zhì)SiC/C多孔材料
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方案
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 保溫時間對產(chǎn)物物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.2 溫度對產(chǎn)物物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.3 催化劑含量對產(chǎn)物物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.4 硅粉粒度對產(chǎn)物物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.5 產(chǎn)物的孔徑分布分析
        4.3.6 產(chǎn)物的抗氧化性能
        4.3.7 合成產(chǎn)物機(jī)理分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 硝酸鈷催化制備生物質(zhì)SiC/C多孔材料
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 熱處理溫度對SiC/C復(fù)合材料物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.2 催化劑加入量對SiC/C復(fù)合材料物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.3 硅粉粒度對SiC/C復(fù)合材料物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.4 SiC/C復(fù)合材料的孔徑分布分析
        5.3.5 合成產(chǎn)物機(jī)理分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 硝酸鎳催化制備生物質(zhì)SiC/C多孔材料
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 燒成溫度對制備SiC的影響
3）₂·6H₂O含量對制備Si C的影響">        6.3.2 Ni（NO₃）₂·6H₂O含量對制備Si C的影響
        6.3.3 硅粉粒度對制備SiC的影響
        6.3.4 產(chǎn)物的孔徑分布分析
        6.3.5 合成產(chǎn)物機(jī)理分析
    6.4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]木質(zhì)仿生智能響應(yīng)材料的研究進(jìn)展[J]. 李堅,李瑩瑩.  森林與環(huán)境學(xué)報. 2019(04)
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本文編號：3038353