碳热原位合成SiC_w/Al_2O_3复相陶瓷粉体的制备工艺及反应机理

摘要

本文以高岭土和纳米碳黑颗粒为原料,采用碳热还原原位合成工艺制备SiCw/Al2O3复相陶瓷粉体。通过研究合成温度、保温时间、原料配比以及氩气流量对合成产物的影响,借助XRD、SEM等技术手段进行测试表征,得到了合成工艺的最优参数,并探讨了碳热还原反应的机理。实验结果表明:高岭土与碳黑的摩尔比为1∶8,氩气流量为80mL/min,在1500℃下保温2h,可获得纯净的SiCw和Al2O3复相陶瓷粉体,SiC晶须的平均直径为300nm左右,长度大于6μm,长径比大于20,SiC晶须表面光洁,与氧化铝颗粒呈均匀分布。碳热还原高岭土合成SiCw/AlO,包括碳热还原SiO与碳热还原莫来石两个阶段,碳化硅晶须的生成遵循气-固(V-S)生长机理。