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竹炭及SiC陶瓷材料的结构及性能研究

竹炭竹基炭化硅(SiC)陶瓷是一种环境友好材料,在许多领域有巨大的应用潜力,可以用作电磁屏蔽材料、过滤材料、温度和湿度传感材料、催化剂载体、吸附材料、阻尼材料、隔热材料和自润滑材料等。本研究以中国的毛竹( Phyllostachys pubescens )、麻竹(Dendrocalamus latiflorus)、绿竹(Dendrocalamopsis oldhami)和国外引进的印度莿竹(Bambusa arundinacea)为原料,在氮气气氛下,高温炭化处理,制备了不同品种的竹炭。采用热重分析仪(TGA)、带能谱分析的环境扫描电镜(SEM-EDAX)、X 射线衍射(XRD)等先进手段详细研究了各种竹材炭化前后的微观组织、元素组成、结晶构造变化,并且对竹材炭化过程中不同阶段的热解规律和炭化收缩现象进行了分析,比较了4 种竹材制备的竹炭在结构和性能上的差异,测试和分析了竹炭的导电性及其影响因素。以4 种竹炭为模板材料,采用高温  (本文共183页) 本文目录 | 阅读全文>>

《新型炭材料》2006年01期
新型炭材料

竹炭及SiC陶瓷材料的结构与性能

1前言木材、竹材是最重要的可再生性资源,对它们进行有效的开发利用,符合环境材料发展的思想[1,2]。木材和竹材经适当的物理和化学处理,可制备结构可控的SiC陶瓷材料。这类陶瓷材料由于具有低密度、优异的力学性能、高温导电性、耐磨擦性、吸附性能、抗氧化性能等[3,4],因而作为结构材料、催化剂载体材料、热交换器材料、气体传感器、吸音材料、减震材料、隔热材料、电磁屏蔽材料、轻质结构材料等[5-12]在航空航天、冶金、化工、催化等领域具有广阔的应用前景。目前国际上生物质SiC陶瓷材料研究主要是以木材(如:松木、桦木等)为原料制备多孔或致密的SiC陶瓷。主要制备方法有:熔融Si渗透法、SiO2高温碳热还原法及溶胶-凝胶法等[13-18]。而以竹材为原料制备SiC陶瓷材料的报道几乎没有。与木材相比,竹子具有生长速度快、再生能力强、易于大面积种植、且具高力学性能等特点[19-21]。我国竹类植物资源极为丰富,竹林面积约占世界竹林总面积的1/4...  (本文共8页) 阅读全文>>

《陶瓷学报》2017年03期
陶瓷学报

流化床-化学气相沉积法连续制备SiC纳米线

0引言材料中的增强增韧材料;(2)特殊的光学性能:块体Si C一般很难发光,但是对于Si C纳米线,由于缺碳化硅(SiC)是一种典型的宽禁带半导体材料,由陷和量子限域效应的存在却可以观察到室温下的于其高温强度高,抗氧化能好,化学稳定性好,可光致发光现象,可用于光电子器件[4];(3)优良场发以适用于高温、高频、大功率和强腐蚀性环境,在射特性:由于具有阈值场强低,电流密度大,高温稳机械、电子、化工、能源等领域有着广泛应用[1,2]。定性好等特性SiC纳米线可作为电场发射阴极材料[5]。Si C纳米线除具有其块体材料的性质外,还具有以随着对Si C纳米线科学研究的不断深入,人们还发下特性:(1)优异的力学性能:纳米线材料由于其现了其具有储氢、高效的光催化和好的雷达吸波性高长径比,具有高的弹性模量,其强度也比相应块能,在储能、光催化和隐身材料等领域有着非常广体材料高很多,可作为陶瓷、金属和聚合物基复合阔的应用前景[6-7]。目前SiC...  (本文共4页) 阅读全文>>

《特种铸造及有色合金》2017年09期
特种铸造及有色合金

3D打印制备SiC预制体增强铝基复合材料的微观组织

颗粒增强铝基复合材料和钢铁、铝合金及钛合金相比,具有比模量、比强度高,热膨胀系数低,高导热、导电,耐磨及耐疲劳性能好等特点,近年来已被广泛应用在航空航天、精密仪器、汽车、电子封装、共振预防等方面[1~4]。颗粒增强铝基复合材料的性能在很大程度上取决于其制备工艺和方法[5,6]。压力浸渗法可以制备出高体积分数的铝基复合材料,由于铝熔体是在高温下凝固,既能改善铝熔体的浸润性,又能消除气孔等缺陷,但该方法存在的问题是预成形坯在压力作用下容易变形[7,8],3D打印技术不需要模具,可直接生成任何形状的物体,简化制造流程,缩短研制周期,提高效率。本课题采用3D打印技术制备SiCp预制体,对3D打印的工艺参数进行了调控,并对所得到的SiC预制体进行高温氧化处理,以避免其在压力作用下变形。采用压力浸渗工艺制备SiCp/A356复合材料,并对其物相、显微组织等性能进行分析,了解高温氧化处理后复合材料的内部组织和界面组织。1试验材料及方法1.1试...  (本文共5页) 阅读全文>>

《电力电子技术》2017年08期
电力电子技术

SiC功率MOSFET器件研制进展

l引言在电力电子器件领域Si IGBT应用非常广泛,器件的击穿电压覆盖1 200?6 500 V。受材料特性限制,通过器件结构和工艺技术改进继续提升SiIGBT性能的空间比较有限。作为新型宽禁带半导体材料的代表之一,SiC与Si相比具有更大禁带宽度、更高临界电场和热导率,可实现损耗更低、功率密度及工作温度更高的新一代电力电子器件。SiC功率MOSFET具有髙开关速度、低损耗、耐高温、方便使用等优势,在所有SiC功率开关器件类型中被认为是替代Si IGBT最佳选择d 200 V,1 700 V SiC MOSFET产品的导通损耗和开关损耗均优于相同电压等级的Si IGBT,功率损耗降低可达80%【h。但低M0S沟道迁移率和栅氧层可靠性等问题长期以来制约了SiC MOSFET器件技术的发展,器件的潜力尚未得到充分发挥。为建立性能优越、可靠性满足工程应用要求的SiC电力电子器件产品技术,长期以来南京电子器件研宄所(NEDI)—直从事S...  (本文共3页) 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

SiC开关器件驱动芯片的设计

SiC开关器件是目前电力电子领域研究的重点,SiC MOSFET作为最典型的电力电子开关器件,被广泛应用于需要高击穿电压、高电流传输能力、低功率损耗、工作温度高的电力电子电路中。SiC开关器件的驱动电路作为高压电路与低压控制电路之间的接口,直接决定了开关器件能否稳定工作。但是,随着开关频率的提升,SiC器件的开关损耗逐渐增大,而已有的驱动电路无法解决开关损耗的问题。本文提出了一种适用于SiC MOSFET驱动的闭环控制策略,并根据此策略设计了一款SiC MOSFET驱动芯片。芯片的主要功能是为SiC MOSFET提供-5V~15V的驱动电压且正负大小可控的驱动电流,而且可以根据外围检测电路得到的di/dt和dv/dt信号动态调节正负驱动电流的大小,从达到减少器件开关损耗的目的。芯片主要包含的模块由电平位移模块,比较器模块,逻辑控制模块和电流驱动模块。本文从各个模块的基本电路原理出发,逐步阐述了芯片的电路设计原理和仿真结果。接下来...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

昆明理工大学
昆明理工大学

微波烧结制备SiC增强Al基复合材料的工艺研究

SiC增强铝基复合材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐疲劳、比强度高、比刚度好、尺寸稳定、轻质化等优点,因而被广泛的应用于航空、航天、电子、电器、汽车工业中。微波烧结技术具有高效、节能、环保等优势,能够满足现代工业清洁生产的要求。此外,微波烧结技术具有活化烧结的特点,有利于获得优良的显微组织,尤其适合于粉末冶金的烧结。因此,本文主要研究了不同的微波烧结技术对SiC增强铝基复合材料性能的影响。本文采用行星式球磨机来制取SiC/Al复合粉末,并对复合粉末进行微波常压烧结和微波热压烧结,成功的制备了 SiC/Al复合材料,主要的研究工作如下:微波常压法烧结制备SiC/Al复合材料的工艺研究。采用单因素法研究了 SiC含量、压坯压力、烧结温度和保温时间对SiC/Al复合材料显微组织和力学性能的影响。研究表明,当工艺参数为SiC含量为15Vol%、压坯压力为250MPa、烧结温度为770℃、保温时间为5min时,SiC/Al复合材料的致密度...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>