鋁碳耐火材料中納米碳纖維的生長(zhǎng)研究.pdf

1、碳是Al2O3－C 耐火材料重要的組份，它是Al2O3－C等碳復(fù)合耐火材料獲得優(yōu)良性能的關(guān)鍵成份。碳在Al2O3－C 耐火材料中主要以石墨和結(jié)合劑的形式存在。為提高碳復(fù)合耐火材料的性能，耐火材料工作者一直致力于改進(jìn)石墨和結(jié)合劑性能的研究，但對(duì)石墨及結(jié)合劑碳化產(chǎn)物的納米化研究還一直是個(gè)空白。過(guò)渡金屬元素Fe、Co、Ni的微粒具有沉積碳的作用，碳納米管、碳納米纖維等具有優(yōu)異性能的納米結(jié)構(gòu)碳可以通過(guò)含F(xiàn)e、Co、Ni的催化劑在一定條件下催化含

2、碳?xì)怏w得到。Al2O3－C 耐火材料就其組成特點(diǎn)和制備工藝，有適宜納米碳管及納米碳纖維生長(zhǎng)的環(huán)境。 基于此，本文研究了以Al2O3－C耐火材料為基體，加入一定量的催化劑二茂鐵和硝酸鎳后，鋁碳耐火材料內(nèi)納米碳管或納米碳纖維生長(zhǎng)的可能性，并探討了納米碳纖維的生長(zhǎng)機(jī)理，同時(shí)還研究了加入納米碳催化劑二茂鐵后Al2O3－C耐火材料性能的變化。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，引入一定量的催化劑后，應(yīng)用Al2O3－C耐火材料制備的常規(guī)工藝，其內(nèi)部能夠

3、生長(zhǎng)出納米碳管或中空的納米碳纖維，且Al2O3-C耐火材料中的結(jié)合劑酚醛樹(shù)脂是納米碳纖維生長(zhǎng)的直接碳源； 實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在Al2O3－C耐火材料內(nèi)生長(zhǎng)納米碳纖維時(shí)，其生長(zhǎng)的可能性與催化劑的種類(lèi)和加入方式有關(guān)，而與是否有外加碳源關(guān)系不大；另外將催化劑Ni(NO3)2引入Al2O3-C耐火材料試樣后，在有金屬Si或SiC存在的前提下，會(huì)產(chǎn)生納米碳纖維，同時(shí)伴有Sialon結(jié)構(gòu)的晶體生成，這為在耐火材料中合成Sialon相提供了新的思路