氧化物对碳化硅抗氧化性能的影响_论文

发布于:2021-10-19 13:26:51

? 3 0?   山 东 化 工  S H A N D O N G   C H E MI C A L   I N D U S T R Y   2 0 1 6年第 4 5卷  氧化 物对 碳 化 硅 抗 氧 化 性 能 的影 响  丛 丽 娜  ( 唐 山学院 , 河北 唐 山 0 6 3 0 0 0 )   摘 要: 掺加氧化钙 、 氧化铝 、 氧化锆于碳化硅中 , 探讨各 种氧化 物在不 同加入量 、 不 同温度时对碳化 硅高温抗氧化 性能的影响 。实验 结果  表 明: 所选氧化物 中, 氧化铝提高碳化硅抗氧化性能最好 , 较合适 的加入量为 2 %。   关键词 : 碳化硅 ; 氧化钙 ; 氧化铝 ; 氧化锆 ; 抗氧化性  中圈分类号 : T Q I 7 5 . 7 1  1   文献标识码 : A   文章编号 : 1 0 0 8— 0 2 1 X( 2 0 1 6 ) 2 4—0 0 3 0— 0 2   碳化硅材 料是一 种共 价键性 极强 的化 合物 , 具 有 强度 高 、   导热 性好 、 热膨胀系数小 、 热稳定性好 等特点 , 是一 种广 泛应用  的耐高温材料。但 是 , 由于碳化 硅 同氧气 可 以发 生反应 , 高温  下 不可避免的带来氧 化 问题 , 为此 , 探讨 氧 化物 对碳化 硅抗 氧  化性 能的影响 。] 。   l %、 2 %、 3 %, 研 究氧化 钙不 同加 入量 及不 同 温度 下对碳 化硅  增重 的影 响。实验结果见表 2 。   表 2 氧 化钙 加入 量及 温度 对碳 化硅 粉增重的影响  l   实验  1 . 1   实验 主 要仪器 、 原 料及 药 品   实验 主要仪器为 : K S X箱式 节能 电炉 ( 湘潭 华丰仪 器有 限  公 司) , F A 2 2 0 4 B电子 天* ( 上海精密科学仪器有限公 司) 。   实验主要原料 为 : 碳 化硅 粉 ( 取 自某碳化 硅厂 ) 。药 品为 :   氧化 钙( 成都市科龙 化工试剂 厂 ) 、 氧化 铝及氧 化锆 ( 天津 市光  复精 细化 工研 究所) , 药品均为分析纯。   1 . 2   实验 方案  取一定量的碳化硅粉 , 加入 不 同量 、 不 同种类 的氧化物 , 在  不 同的温度下进行灼 烧热 处理 , 测 定碳化 硅增 重 情况 , 用 增重  百分率表 征碳 化硅氧化状况 , 即用 碳化硅增 重百分 率表 征碳化  硅 的抗 氧化性 能 , 增重百分率越高 , 抗氧化性能越低 。   碳 化硅增 重百分率 A表示 为 :   A =( m 2 一m1 ) / m1 × 1 0 0 %  由表 2可见 , 在同样温度下 , 随着 氧化钙加 入量 的增加 , 碳  化硅 的增重率有 上升趋 势 , 但变化 不 明显 。但 不 同温 度 的作 用  却是 随着温度 的提高碳化 硅的增重率逐 渐提高 , 但 比不加入 任  何 物质 时碳 化硅 的增 重率明显减少 , 说 明氧化钙 的加 入对碳 化  硅 的抗 氧化性 能提高取到了一定的作用。   式中: A ——碳化硅增重百分率 ( 简称 碳化硅增重率 ) ;   I n . ——灼烧前碳化 硅粉质量 ;   m   ——灼烧后碳化 硅粉质量。   2 . 3   氧化铝对碳化硅粉增重的影响   取 l O g 碳化硅粉 , 按 外加 计加 入氧 化铝 , 其 加 入量 分别 为  1 %、 2 %、 3 %, 研究氧 化铝 不 同加入 量及 不 同温度 下对 碳化 硅  增重 的影 响。实验结果见 表 3 。   2 实验结 果与 讨论  2 . 1   温度 对碳 化硅 粉 增重 的影 响  在不 加入 任何 外加氧化物的情况下 , 取1 0 g碳化硅粉 , 实验  研究 1 0 0 0 , 1 1 0 0 , 1 2 0 0  ̄ C氧化 气 氛下碳 化硅 粉增 重情 况 。实 验  结果 见表 1 。   表 l   温度对碳化硅粉 增重的影响  温度/ ℃   l 0 o 0   表3   氧化铝加入量及 温度对碳化硅粉增重 的影 响   碳化硅增重率 A / %   l 1 0o   l 2 0 0   由表 1 可见 , 随着温度的提高 , 碳化 硅粉 增重率逐 渐提 高 ,   显示 出碳化硅 高温 不稳 定性 , 温度越高 , 碳化硅越容易被氧化 。   2 . 2 氧化钙对碳化硅粉增重 的影响   取1 0 g 碳 化硅粉 , 按外 加 计加入 氧化 钙 , 其 加入 量 分别 为  收稿 日期 : 2 0 1 6—1 1— 0 7   由表 3可见 , 同温度下 , 随着 氧化铝 加入量 的提 高 , 碳化 硅  作者 简介 : 丛丽娜 ( 1 9 7 0 一) , 女, 辽 宁大连人 , 讲师 , 主要从 事材 料专业教学和科研工作。   第2 4期  丛丽娜 : 氧化物对碳化硅抗氧 化性 能的影响  ? 3 1?   增重率均 略有下降 , 说 明加入 量的提高对碳 化硅 抗氧化 物性 能  的提 高有 利 , 但变化不大且 随着 氧化铝加 入量 的提高变 化趋 于  加大体相 当, 变化规 律不 明显 。随着 温度 的提 高 , 碳化 硅增 重  率仍然同其他氧化 物加 入呈 现一 样 的规 律 , 即温度 提 高 , 碳 化  硅 增重率提高 , 碳 化硅 被氧化程度提高 。   对以上所加入 的氧化物而 言 , 对 提高碳 化硅抗 氧化物 性能  不 明显 。不 同温度 下 , 随着 温度 的提 高 , 仍 然看 出碳 化硅 增重  仍在提高 , 说 明在 加入 氧 化 铝时 , 温度 提 高碳 化 硅仍 被 氧 化 。   由表 3和表 2对 比 , 氧化铝 的加入 , 对碳化 硅抗氧化性能提高效  果优于氧

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