一种采用碳化锆籽晶制备碳化锆晶须的方法技术

本发明专利技术涉及一种采用碳化锆籽晶制备碳化锆晶须的方法，为了解决目前方法制备的碳化锆晶须顶端含有金属催化剂、晶须尺寸不可控、形貌较差等问题，本发明专利技术提出一种不使用金属催化剂，使用碳化锆籽晶生长碳化锆晶须的方法。本发明专利技术的技术方案为将碳化锆籽晶与反应物粉末混合，并在高温下通过碳热还原反应合成碳化锆晶须，通过改变碳化锆籽晶的尺寸和含量可有效调控碳化锆晶须的尺寸。本发明专利技术的有益效果是通过本方法制备的碳化锆晶须不含金属催化剂、尺寸可控、形貌直立且为标准四棱柱状、分布均匀、纯度高。本发明专利技术制备的碳化锆晶须可以作为陶瓷基、金属基和树脂基复合材料的增强相，也可用于超硬陶瓷、电极材料、核电材料等领域。核电材料等领域。核电材料等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种采用碳化锆籽晶制备碳化锆晶须的方法


[0001]本专利技术属于新材料的制备
，涉及一种采用碳化锆籽晶制备碳化锆晶须的方法。

技术介绍

[0002]碳化锆(ZrC)陶瓷是超高温陶瓷材料的一种，具有熔点高(3540℃左右)、强度高、硬度高、模量高、抗烧蚀性良好，导热和导电性好等特点。碳化锆陶瓷在热防护、热结构材料、超硬陶瓷、电极材料、核电材料等领域具有广阔的应用前景。碳化锆晶须不仅具有碳化锆陶瓷优异的本征性能，还因其一维单晶结构而具有接近理论极限的超高强度。碳化锆晶须是一种理想的复合材料增强体，可以广泛地应用于陶瓷基、金属基和树脂基复合材料中，提高复合材料的力学性能、导电性能、导热性能、电磁性能等。目前，制备碳化锆晶须的方法主要有碳热还原法和化学气相沉积法。在已报道的众多碳化锆晶须制备方法中，大多数方法都要引入金属催化剂(Fe、Co、Ni、Ni(NO3)2·
6H2O、Ni(NO3)2等)以实现碳化锆的一维生长，由此制备得到具有一维单晶结构的碳化锆晶须。
[0003]如文献“Study on the synthesis a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用碳化锆籽晶制备碳化锆晶须的方法，其特征在于步骤如下：步骤1、配制原料进行球磨：将体系
①
包括氧化锆、炭黑、氟化钠与碳化锆籽晶按比例混料，将体系
②
包括聚碳锆烷、炭黑、氟化钠与碳化锆籽晶按比例混料，球磨得到混合均匀的反应物前驱体粉料；所述体系
①
中氧化锆、炭黑、氟化钠与碳化锆籽晶的摩尔比为1:3～8:0.1～2:0.1～1；所述体系
②
中聚碳锆烷中锆元素、炭黑、氟化钠与碳化锆籽晶的摩尔比为1:2～6:0.1～2:0.1～1；步骤2：将前驱体粉料进行过筛，获得粒径均匀一致的粉体；步骤3、碳热还原：将步骤2得到的粉体放入石墨坩埚，在管式炉中进行碳热还原反应，得到碳化锆晶须；反应温度：1500℃，保温时间：2～4h，升温速率：5K/min，气氛：氩气，流量：20～200sccm；步骤4、超声、筛滤：将碳化锆晶须放入去离子水中超声4h，再进行过筛，之后烘干，得到纯净碳化锆晶须。2.根据权利要求1所述采用碳化锆籽晶制备碳化锆晶须的方法，其特征在于：所述步骤1中碳化锆籽晶为单晶碳化锆颗粒。3.根据权利要求1所述采用碳化锆籽晶制备碳化锆晶须的方法，其特征在于：所述聚碳锆烷为碳化锆有机物前驱体粉末，聚碳锆烷中锆元素与碳元素之比为1:1。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：成来飞，叶昉，魏玉聪，张立同，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：