Huettinger专利-化学气相渗透难熔物质(如炭、碳化硅)的方法(US 6197374)
一种新型碳化铬涂层及其制备方法
新型碳化铬涂层通常指的是采用先进技术或材料改进传统碳化铬涂层,以提高其性能,如硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性等。
这些涂层通常应用于工业领域,如航空航天、汽车制造、石油化工和金属加工等,用于提高材料的耐用性和性能。
制备新型碳化铬涂层的方法可能包括以下几种:
1. 物理气相沉积(PVD):通过物理方法,如蒸发或溅射,将碳化铬材料沉积在基底材料上形成涂层。
PVD方法可以产生高质量的涂层,具有良好的附着力和均匀性。
2. 化学气相沉积(CVD):在高温下,通过化学反应将碳和铬的化合物转化为碳化铬沉积在基底上。
CVD方法可以精确控制涂层成分和结构。
3. 溶胶-凝胶法:通过溶胶-凝胶过程制备碳化铬前驱体,随后通过热处理转化为碳化铬涂层。
这种方法可以实现复杂形状的涂层。
4. 激光熔覆:使用高能量激光束将碳化铬粉末熔化并沉积在基底材料上,形成涂层。
这种方法可以实现快速制备和局部涂层。
5. 热喷涂:将碳化铬粉末加热至熔点,然后喷涂到基底材料上,形成涂层。
这种方法适用于大型部件的涂层。
6. 电化学沉积:通过电化学反应在基底材料表面沉积碳化铬,这种方法适用于复杂形状的基底。
新型碳化铬涂层的具体制备方法取决于所需涂层性能、基底材料、成本和生产规模等因素。
研究人员和技术人员会根据特定应用需求选择最合适的制备方法。
随着材料科学和表面工程技术的进步,新型碳化铬涂层的制备方法和技术也在不断发展和改进。
纳米碳化硅
纳米碳化硅简介纳米碳化硅(nano-SiC)是一种由纳米级碳化硅颗粒组成的材料。
它具有优异的热导率、机械强度和化学稳定性,因此在多个领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍纳米碳化硅的制备方法、性质特点以及应用领域等内容。
制备方法纳米碳化硅的制备方法主要有以下几种:碳热还原法碳热还原法是一种常用的制备纳米碳化硅的方法。
首先,将硅源和碳源混合,然后在高温条件下进行还原反应,生成纳米碳化硅颗粒。
该法制备的纳米碳化硅具有较高的纯度和较小的颗粒尺寸。
化学气相沉积法化学气相沉积法是一种利用化学反应在气相中沉积纳米颗粒的方法。
在反应室中,通过控制反应气体的流量和温度,使硅源和碳源在气相中反应生成纳米碳化硅颗粒。
该法可以制备具有较均匀尺寸和较高纯度的纳米碳化硅。
溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种通过溶胶化合物在溶液中聚合形成凝胶,并通过热处理得到纳米颗粒的方法。
该方法制备的纳米碳化硅具有较高的纯度、较小的颗粒尺寸和均匀的形貌。
性质特点纳米碳化硅具有以下主要性质特点:优异的热导率由于纳米碳化硅颗粒之间的结构紧密,纳米碳化硅具有较高的热导率。
其热导率可达到150~200 W/m·K,比传统的热导介质如铝氧化物(Al2O3)和氮化铝(AlN)高出数倍。
高温稳定性纳米碳化硅具有良好的高温稳定性,可在高温环境下保持结构和性质的稳定。
这使得纳米碳化硅在高温应用中具有较大的优势,例如在航天器热控系统、高温传感器等领域的应用。
强度优异纳米碳化硅具有较高的力学强度和硬度。
其硬度可达到26~30 GPa,比大多数陶瓷材料和金属材料高出一个数量级。
这使得纳米碳化硅在耐磨、防护和结构材料等领域具有广泛的应用前景。
优良的化学稳定性由于纳米碳化硅的晶格结构稳定,其在酸碱等强腐蚀性环境中的化学稳定性较好。
这使得纳米碳化硅在化工、电子器件等领域的应用具有潜力。
应用领域由于纳米碳化硅具有优异的性质特点,因此在多个领域具有广泛的应用前景:功能性陶瓷材料纳米碳化硅可用于制备高性能的陶瓷材料。
碳化硅纤维国内外研究进展
碳化硅纤维国内外研究进展作者:江洪陈亚杨来源:《新材料产业》 2017年第12期碳化硅纤维是一种以碳和硅为主要成分的高性能陶瓷材料,从形态上分为晶须和连续碳化硅纤维,具有高温耐氧化性、高硬度、高强度、高热稳定性、耐腐蚀性和密度小等优点。
与碳纤维相比,在极端条件下,碳化硅纤维能够保持良好的性能[1]。
由于其具有良好的性能,在航空航天、军工武器装备等高科技领域备受关注,常用作耐高温材料和增强材料。
此外,随着制备技术的发展,碳化硅纤维的应用逐渐拓展到高级运动器材、汽车废烟气收尘等民用工业方面[2]。
一、碳化硅纤维的制备方法碳化硅纤维的制备方法主要有先驱体转化法、化学气相沉积法(CVD)和活性炭纤维转化法3种。
3种制备方法各有优缺点,而且使用不同制备方法制备的碳化硅纤维也具有不同的性能。
1. 先驱体转化法先驱体转化法是由日本东北大学矢岛教授等人于1975年研发,包括先驱体合成、熔融纺丝、不熔化处理与高温烧结4大工序,具体工艺流程如图1所示。
先驱体转化法制备碳化硅纤维需要先合成先驱体——聚碳硅烷(P C S ),矢岛教授以二甲基二氯硅烷等为原料,通过脱氯聚合为聚二甲基硅烷,再经过高温(450 ~500℃)分解处理转化为P C S,采用熔融法在250 ~350℃下将PCS纺成连续PCS纤维,然后经过空气中约200℃的氧化交联得到不熔化P C S纤维,最后在高纯氮气保护下1 300℃左右裂解得到碳化硅纤维[3]。
先驱体转化法制备原理其实就是将含有目标元素的高聚物合成先驱体,再将先驱体纺丝成有机纤维,然后通过一些列化学反应将有机纤维交联成无机陶瓷纤维。
自矢岛教授在实验室利用先驱体转化法成功制备碳化硅纤维后,日本、美国等国家的材料制造公司尝试利用先驱体转化法将碳化硅纤维进行工业化生产。
日本碳公司在1980年首次采用先驱体转化法制备碳化硅纤维,但尚未形成工业化生产水平。
1985年该公司开始利用该方法进行工业化生产。
CH4化学气相渗透沉积提高焦炭热性质研究
第40卷 第4期 2005年4月钢铁Iron and SteelVol.40,No.4 April 2005CH 4化学气相渗透沉积提高焦炭热性质研究吴信慈1, 杨俊和2, 张 群1, 何深奇2, 张 琢2(1.上海宝山钢铁股份公司炼铁厂,上海201900; 2.上海应用技术学院材料系,上海200235)摘 要:热解炭化学气相渗透沉积具有填充和修整焦炭气孔的功能,利用甲烷高温裂解生成的热解炭在焦炭内外表面渗透沉积可达到提高焦炭热性质的目的。
试验结果显示,经过渗透沉积的焦炭抗CO 2反应能力大幅提高,CRI 和CSR 明显改善,分别从31.04%降低到20.28%和从63.24%提高到77.69%。
此外,试验还发现,反应的最佳条件为甲烷混合气的体积分数为47%,在51L /h 的流量和1000℃的温度下反应6h 。
关键词:甲烷;焦炭;化学气相渗透;化学气相沉积;热性质中图分类号:TF946.4 文献标识码:A 文章编号:0449-749X (2005)04-0012-05Effect of CH 4Chemical Vapor Infiltration and Depositionon Improving Thermal Properties of CokeWU Xin-ci 1, YANG Jun-he 2, ZHANG Qun 1, HE Shen-qi 2, ZHANG Zhuo 2(1.Ironmaking Plant ,Shanghai Baoshan Iron and Steel Co.,Ltd.,Shanghai 201900,China ;2.Materials Department of Shanghai Institute of Technology ,Shanghai 200235,China )Abstract :Cokes from both single and blending coal were subjected to chemical vapor infiltration and deposition with meth-ane as precursor of pyrolytic carbon in order to improve thermal properties of them due to the ability of pyrolytic carbon to fill and modify the pores of coke during filtration and deposition.The results showed that cokes after infiltration and deposi-tion exhibit much more resistance to CO 2,and CRI and CSR properties of them are improved significantly.With the flow rate at 51L /h ,methane content of 47%,reaction at 1000℃and for 6h ,CRI of coke was dropped from 31.04%to 20.28%,while CSR increased from 63.24%to 77.69%.The optimum temperature ,reaction time ,flow-rate and methane content in mixture gas were found.Key words :methane ;coke ;chemical vapor infiltration ;chemical vapor deposition ;thermal property基金项目:上海市教委重点学科基金资助课题(Y030412)CH 4在焦炭和炭系物的小孔中进行热解炭的气相渗透沉积,能有效地修饰焦炭气孔,在气孔中形成一层均匀的热裂解炭[1~3]。