微波合成SiC加热效应与生长机理研究
发布时间：2021-03-18 11:42
SiC是性能优越的结构功能一体化材料,传统合成方法高耗能、高污染,无法满足高端产品需求。论文采用微波加热技术,具有加热速率快、环保节能等优点,选用不同碳源材料,探索合成SiC,主要研究内容和结果如下:分别选用工业煤、活性炭、石墨片作为三种不同碳源材料,正硅酸乙酯作为硅源,对碳源材料进行不同的处理方式和不同原料混合,获得不同混合结构的合成原料。微波加热过程中通过调节输入功率调节加热速率,合成温度分别设定在1000-1700 ℃,保温时间为0-120 min。分别采用XRD,Raman,SEM,TEM等分析方法对样品组分、结构、形貌等进行表征,同时分析了合成样品的介电以及电磁波吸收性能。实验表明,微波合成SiC加热过程大致出现4个阶段:（1）加热起始阶段的热积累（<600 ℃）,（2）快速加热阶段的热剧变（600～900 ℃）,（3）高温生长阶段（900～1100 ℃）和（4）保温阶段。不同碳源合成原料引起微波加热行为出现差异。分别表现为:不同碳源材料引起加热速率不同,热剧变现象不同。在同样输入功率水平下,采用工业煤颗粒、活性炭颗粒和石墨片作为碳源,实际反射功率变化趋势不同,到达60...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微波波谱图
绪论9子材料和一小部分非金属材料，其可用作保温材料。微波反射体：一般为金属，微波辐射金属时会被反射回去，一般应用在微波加热装置的腔体。图1.2物质与微波的相互作用图（a：透过；b：吸收；c：反射）Figure1.2Interactiondiagrambetweenmaterialandmicrowave微波加热技术广泛地应用于高分子材料，食品加工，农业等领域，但在陶瓷粉体的制备领域应用很少。因此，微波合成陶瓷粉体正在成为研究热点，微波在陶瓷粉体合成过程中有着独特的优势[58-60]。从根本上说，与传统加热不同，微波加热的基本原理是材料依靠自身的介质损耗吸收微波，材料内部的热量高于外部，这是因为材料在微波场下发生了体积加热，如图1.3所示。图1.3微波加热与传统加热的差别Figure1.3Differencebetweenmicrowaveheatingandconventionalheating此外，Chun[61]通过量热法探索了对不同材料的微波响应程度，发现C质材料对微波的响应是最敏感的。当微波辐射时，C基材料内部的C颗粒产生焦耳热，使电子发生运动从而产生热量。此外，Mingos[62]提出微波法使材料不易散失热量，进而减轻外部安全壳壁上的污染。
绪论9子材料和一小部分非金属材料，其可用作保温材料。微波反射体：一般为金属，微波辐射金属时会被反射回去，一般应用在微波加热装置的腔体。图1.2物质与微波的相互作用图（a：透过；b：吸收；c：反射）Figure1.2Interactiondiagrambetweenmaterialandmicrowave微波加热技术广泛地应用于高分子材料，食品加工，农业等领域，但在陶瓷粉体的制备领域应用很少。因此，微波合成陶瓷粉体正在成为研究热点，微波在陶瓷粉体合成过程中有着独特的优势[58-60]。从根本上说，与传统加热不同，微波加热的基本原理是材料依靠自身的介质损耗吸收微波，材料内部的热量高于外部，这是因为材料在微波场下发生了体积加热，如图1.3所示。图1.3微波加热与传统加热的差别Figure1.3Differencebetweenmicrowaveheatingandconventionalheating此外，Chun[61]通过量热法探索了对不同材料的微波响应程度，发现C质材料对微波的响应是最敏感的。当微波辐射时，C基材料内部的C颗粒产生焦耳热，使电子发生运动从而产生热量。此外，Mingos[62]提出微波法使材料不易散失热量，进而减轻外部安全壳壁上的污染。
本文编号：3088257
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微波波谱图
绪论9子材料和一小部分非金属材料，其可用作保温材料。微波反射体：一般为金属，微波辐射金属时会被反射回去，一般应用在微波加热装置的腔体。图1.2物质与微波的相互作用图（a：透过；b：吸收；c：反射）Figure1.2Interactiondiagrambetweenmaterialandmicrowave微波加热技术广泛地应用于高分子材料，食品加工，农业等领域，但在陶瓷粉体的制备领域应用很少。因此，微波合成陶瓷粉体正在成为研究热点，微波在陶瓷粉体合成过程中有着独特的优势[58-60]。从根本上说，与传统加热不同，微波加热的基本原理是材料依靠自身的介质损耗吸收微波，材料内部的热量高于外部，这是因为材料在微波场下发生了体积加热，如图1.3所示。图1.3微波加热与传统加热的差别Figure1.3Differencebetweenmicrowaveheatingandconventionalheating此外，Chun[61]通过量热法探索了对不同材料的微波响应程度，发现C质材料对微波的响应是最敏感的。当微波辐射时，C基材料内部的C颗粒产生焦耳热，使电子发生运动从而产生热量。此外，Mingos[62]提出微波法使材料不易散失热量，进而减轻外部安全壳壁上的污染。
绪论9子材料和一小部分非金属材料，其可用作保温材料。微波反射体：一般为金属，微波辐射金属时会被反射回去，一般应用在微波加热装置的腔体。图1.2物质与微波的相互作用图（a：透过；b：吸收；c：反射）Figure1.2Interactiondiagrambetweenmaterialandmicrowave微波加热技术广泛地应用于高分子材料，食品加工，农业等领域，但在陶瓷粉体的制备领域应用很少。因此，微波合成陶瓷粉体正在成为研究热点，微波在陶瓷粉体合成过程中有着独特的优势[58-60]。从根本上说，与传统加热不同，微波加热的基本原理是材料依靠自身的介质损耗吸收微波，材料内部的热量高于外部，这是因为材料在微波场下发生了体积加热，如图1.3所示。图1.3微波加热与传统加热的差别Figure1.3Differencebetweenmicrowaveheatingandconventionalheating此外，Chun[61]通过量热法探索了对不同材料的微波响应程度，发现C质材料对微波的响应是最敏感的。当微波辐射时，C基材料内部的C颗粒产生焦耳热，使电子发生运动从而产生热量。此外，Mingos[62]提出微波法使材料不易散失热量，进而减轻外部安全壳壁上的污染。
本文编号：3088257
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