硅酸锆包裹ZrB2粉体的合成开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

二硼化锆为六方晶型，灰色结晶或粉末，其熔点为3425℃，高温下抗氧化，在高温下强度很高，且其抗热震性好，电阻小。故以二硼化锆为基体的超高温陶瓷被认为是新一代超高音速飞行器理想的热防护材料。但现有的二硼化锆基超高温陶瓷韧性无法满足使用要求，进一步提高其韧性是迫切的需求。

二硼化锆增韧技术主要有：弥散颗粒增韧，晶须和纤维增韧，二氧化锆相变增韧等。其中增韧效果最好的是二氧化锆相变增韧，但其在高温（1000℃）下增韧失效，无法满足二硼化锆作为高温材料的条件。而难熔金属与二硼化锆复合可以实现不明显降低其使用温度而提高其韧性，考虑采用难熔金属对二氧化锆替换进行相变增韧，但是二硼化锆与难熔金属在高温下会发生强烈反应，造成金属相消失而失去增韧作用。

考虑采用一种在高温下稳定的材料对二硼化锆粉体表面进行包裹，防止其与难熔金属在高温条件下的直接接触。硅酸锆因其熔点高达2500℃，化学稳定性高，使用范围广，应用量大，可显著改善被包裹粉体的结合性能，并有较强的抗高温釉熔体的特性和较大的内部空间而成为首选的包裹相。

查阅国内外近年来对硅酸锆包裹的文献了解到，硅酸锆被广泛应用于炭黑粉末及硫硒化镉色料的包裹。文献表明硅酸锆包裹粉体的效率可达90%，在硅酸锆包裹下的粉体在高温下依旧保持着其应有特性，同时得知硅酸锆对于表面未经酸化处理的粉体包裹效果不佳，本课题可借鉴其对炭黑粉末及硫硒化镉色料的包裹课题的结论，对二硼化锆粉体表面进行酸化预处理，提高硅酸锆在粉体表面的包裹效率。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

本课题具体研究内容主要包括以下几点：

（1）采用溶胶-凝胶的方法在二硼化锆粉体颗粒的表面包裹上一层硅酸锆，制备出包裹式二硼化锆-硅酸锆复合粉体；

（2）在制备硅酸锆前驱体过程中，采用相同浓度的氧氯化锆溶液，运用不同速率进行滴加，探究其滴加速率对硅酸锆表面包裹效率的影响；

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅文献、撰写开题报告。

第3-4周：进行实验准备，完成英文文献翻译 。

第5-8周：不同实验条件下包裹硅酸锆 。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]胡刚,李友芬,溶胶-凝胶法制备硅酸锆粉体及其表征, 《北京化工大学学报自然科学版》,2015, 2, 65-69.

[2]包启富，常启兵，王霞，董伟霞, 溶胶-凝胶法制备包裹炭黑色料及表征,《陶瓷学报》,2013, 34(4):421-424.

[3] t mori，h yamamura，h kobayashi，t mitamura, preparation of high‐purity zrsio4 powder using solndash;gel processing and mechanical properties of the sintered body,《journal of the american ceramic society》,1992,75(9):2420-2426.

[4]朱庆霞，江伟辉，冯永，等，炭黑表面改性对硅酸锆包裹炭黑色料的影响，《硅酸盐通报》，2014，33(3)：611-616．