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Fe催化硅藻土碳热还原反应制备3C-SiC及其机理

作者:王军凯,张远卓,李赛赛,葛胜涛,宋健波,张海军

作者单位:武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室

刊名:材料研究学报

ISSN:1005-3093

出版年:2018-10-25

卷:32

期:10

起页:767-774

止页:

分类号:TB383.3;TQ127.2

语种:中文

关键词:无机陶瓷材料;3C-SiC;催化碳热还原反应;硅藻土;密度泛函理论;

内容简介

以工业硅藻土和液态酚醛树脂为原料,以硝酸铁为催化剂前驱体,采用催化碳热还原反应方法制备了3C-SiC粉体,采用XRD、SEM和TEM分析了产物的物相组成和显微结构,研究了反应温度、催化剂用量和保温时间对合成3C-SiC粉体的影响。结果表明:1)当添加1.0%(质量分数)的Fe作催化剂在1400℃反应3 h后即可合成纯相的3C-SiC;相比之下,不使用催化剂时在相同条件下3C-SiC的产率只有15%;2)所合成的3C-SiC颗粒的粒径大部分为纳米级,少量为亚微米级;3)基于密度泛函理论的计算结果表明,催化剂Fe促进了Si-O键的断裂。

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