SiC-TiC陶瓷的反应合成机理研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

sic陶瓷具有优良的抗氧化和抗化学腐蚀性能,其高温强度高,硬度高,耐磨性好；但是,其断裂韧性比较差。tic或者tib2等第二相粒子的加入可以使sic陶瓷的断裂韧性得到较大的改善。与tib2相比，碳化钛（titaniumcarbide,tic）具有更加优良的综合性能，比如高熔点(3060℃)、高硬度（30gpa）、良好的化学和热稳定性、优异的耐磨损性和耐腐蚀性，作为一种重要的结构陶瓷材料，tic已被广泛应用到航空、机械、微电子等技术领域。随着科学技术的发展，sic陶瓷的应用领域也越来越广泛。20世纪90年代，tic作为第4代核反应堆的惰性基体燃料（inertmatrixfuel,imf）已被关注，因此碳化钛这类较古老的陶瓷材料得到了新的重视。tic陶瓷的主要缺点在于断裂韧性及抗氧化性较差，限制了tic陶瓷材料在高温氧化环境中的应用。通过材料复合技术原理，将抗氧化性能优良的sic与tic复合可以提高tic陶瓷材料的抗氧化特性，同时通过第二相弥散增韧机制，tic陶瓷的断裂韧性也将得到提高。因此，研究开发sic-tic复合陶瓷材料具有重要的研究价值。

酚醛树脂是世界上最早实现的工业化的合成树脂，迄今已有近百年的历史，它原料易得。成本低廉，生产工艺和设备简单，经固化后的产品具有良好的力学性能，耐热性，耐寒性，电绝缘性，尺寸稳定性，成型加工性，阻燃性的优点，因此，酚醛树脂在汽车电子，电器，交通，军事等许多领域逐步代替了工程塑料和一些金属及合金材料而占据主导地位。尤其具有耐高温烧蚀性能，碳化后形成的玻璃碳强度及得率高,燃烧后只生成co2和h2o,具有环境协调性。如果在非氧环境中热解，就会得到只含碳的热解产物，是一种理想的碳的前躯体，对于制备含碳陶瓷复合材料具有重要意义。

金属钛粉末的密度低，比强度高，耐腐蚀性，高温下抗蠕变性能良好，而且生物相容性优异，在航空航天、造船工艺、化工、机械制造、硬质合金等方面均有广阔的应用前景。但是传统的制备工艺具有工艺周期长、能耗大、利用率低等缺点，导致金属钛粉末成本高、价格较贵,限制了其广泛应用。近几年钛粉的制备出现了新的技术：如还原法直接生产钛粉和以tio2为原料的熔盐电解法生产钛粉等，该法制备的钛粉质量高，价格低。因此可以比较容易获得此类原料。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

1、酚醛树脂--金属钛粉体系的热分解过程规律和特点研究；

2、sic--酚醛树脂--金属钛粉热分解过程规律和特点研究；

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译，明确研究内容，了解研究所需的原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：按设计方案，制备sic-tic复合陶瓷。

第8－12周：采用xrd、sem、tg-dsc等测试技术对sic-tic复合陶瓷的物相、显微结构、合成机理进行分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]akbarnoparvar-qarebagh,hosseinroghani-mamaqani.organic-inorganicnanohybridsofnovolacphenolicresinandcarbonnanotube:highcarbonbyusingaerogelandresinincorporationintoaerogelnetwork[j].microrousandmesoporousmaterials,2016,224:58-67.

[2]cathievixguterl,elzbietafrackowia,krzysztofjurewicz.electrochemicalenergystorageinorderedporouscarbonmaterials[j].carbon,2005,43:1293-1302.

[3]程利霞，谢志鹏，薛伟江，刘伟.放电等离子体烧结tic-sic复合陶瓷的制备及表征[j].稀有金属材料与工程，2013,293-296.