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改性石墨的制备及其对Al2O3-C浇注料高温性能的影响研究

摘要第4-6页
Abstract第6-8页
第1章 文献综述第13-31页
    1.1 前言第13-14页
    1.2 鳞片石墨的表面改性方法第14-26页
        1.2.1 氧化物表面改性石墨第14-21页
        1.2.2 碳化物表面改性石墨第21-24页
        1.2.3 表面活性剂改性石墨第24-26页
    1.3 微波熔盐法在材料合成中的应用第26-28页
    1.4 第一性原理在材料合成中的应用第28-29页
    1.5 本论文的研究内容与意义第29-31页
第2章 实验第31-44页
    2.1 实验原料及设备第31-35页
        2.1.1 实验原料第31-34页
        2.1.2 实验分析检测设备第34-35页
    2.2 实验过程第35-40页
        2.2.1 SiC-SiO_2包覆石墨复合粉体的合成第35-36页
        2.2.2 微波熔盐法合成SiC改性石墨复合粉体第36-37页
        2.2.3 低温催化碳化合成SiC改性石墨复合粉体第37-38页
        2.2.4 Al_2O_3-C质含碳浇注料的制备第38-40页
        2.2.5 碳纳米纤维原位改性刚玉浇注料试样的制备第40页
    2.3 性能检测与表征第40-44页
        2.3.1 粉体水润湿性能的表征第40-41页
        2.3.2 试样抗氧化性能表征第41页
        2.3.3 浇注料试样抗渣性能表征第41-42页
        2.3.4 浇注料试样抗热震性能表征第42页
        2.3.5 密度泛函理论计算研究第42-44页
第3章 溶胶-凝胶碳热还原催化法合成SiC-SiO_2包覆改性石墨复合粉体第44-67页
    3.1 SiC-SiO_2包覆改性石墨复合粉体的物相组成表征第44-52页
        3.1.1 反应温度对合成SiC-SiO_2包覆改性石墨复合粉体的影响第45-48页
        3.1.2 C/Si摩尔比对合成SiC-SiO_2包覆改性石墨复合粉体的影响第48-50页
        3.1.3 催化剂加入量对合成SiC-SiO_2包覆改性石墨复合粉体的影响第50-52页
    3.2 SiC-SiO_2包覆改性石墨复合粉体的TEM表征第52-53页
    3.3 SiC-SiO_2包覆改性石墨复合粉体的抗氧化性能研究第53-57页
        3.3.1 SiC-SiO_2包覆改性石墨复合粉体的TG-DSC表征第53-55页
        3.3.2 原始石墨与SiC-SiO_2包覆改性石墨复合粉体氧化形貌表征第55-57页
    3.4 石墨氧化机理的DFT计算研究第57-63页
        3.4.1 石墨的表面氧化行为研究第57-59页
        3.4.2 石墨氧化模型的构建第59-60页
        3.4.3 石墨空位型氧化结构的DFT计算研究第60-62页
        3.4.4 石墨吸附型氧化结构的DFT计算研究第62-63页
    3.5 SiC-SiO_2包覆改性石墨复合粉体的水润湿性能研究第63-66页
        3.5.1 石墨的水润湿性能表征第63-64页
        3.5.2 SiC-SiO_2包覆改性石墨复合粉体的水润湿性表征第64-66页
    3.6 小结第66-67页
第4章 微波熔盐法合成SiC包覆改性石墨复合粉体第67-87页
    4.1 石墨与Si粉摩尔比对合成SiC包覆改性石墨复合粉体的影响第67-68页
    4.2 反应温度对合成SiC包覆改性石墨复合粉体的影响第68-73页
        4.2.1 反应温度对SiC包覆改性石墨复合粉体物相组成的影响第68-69页
        4.2.2 反应温度对SiC包覆改性石墨复合粉体SEM形貌的影响第69-73页
    4.3 熔盐/反应物料质量比对合成SiC包覆改性石墨复合粉体的影响第73-74页
    4.4 熔盐组成对合成SiC包覆改性石墨复合粉体的影响第74-75页
    4.5 SiC包覆改性石墨复合粉体的水润湿性能研究第75-78页
        4.5.1 SiC包覆改性石墨复合粉体的沉降性能表征第75-77页
        4.5.2 SiC包覆改性石墨复合粉体的Zeta电位表征第77-78页
    4.6 改性石墨水润湿性能的第一性原理计算研究第78-83页
        4.6.1 H_2O分子在石墨表面的吸附行为研究第79-81页
        4.6.2 水分子在含有一个Si-C键的石墨表面上的吸附行为研究第81-83页
    4.7 SiC包覆改性石墨复合粉体的抗氧化性能研究第83-86页
    4.8 小结第86-87页
第5章 低温催化碳化反应法合成SiC包覆改性石墨复合粉体第87-136页
    5.1 硝酸铁作催化剂前驱体合成SiC包覆改性石墨复合粉体第87-94页
        5.1.1 反应温度对合成SiC包覆改性石墨复合粉体的影响第88-91页
        5.1.2 催化剂Fe加入量对合成SiC包覆改性石墨复合粉体的影响第91-92页
        5.1.3 C/Si摩尔比对合成SiC包覆改性石墨复合粉体的影响第92-94页
    5.2 SiC纳米晶须的显微结构表征第94-96页
    5.3 Fe催化SiC纳米晶须的形成与生长机理研究第96-110页
        5.3.1 催化剂Fe纳米颗粒的粒径及分布表征第96-98页
        5.3.2 Fe催化机理的DFT计算研究第98-108页
        5.3.3 SiC纳米晶须的生长机理研究第108-110页
    5.4 SiC包覆改性石墨复合粉体的水润湿性能研究第110-115页
    5.5 SiC包覆改性石墨复合粉体的抗氧化性能研究第115-120页
        5.5.1 SiC包覆改性石墨复合粉体的直接氧化形貌研究第115-117页
        5.5.2 SiC包覆改性石墨复合粉体的TG-DSC表征第117-120页
    5.6 硝酸钴和硝酸镍作催化剂前驱体合成SiC包覆改性石墨复合粉体第120-129页
        5.6.1 硝酸钴为催化剂前驱体合成SiC包覆改性石墨复合粉体第120-125页
        5.6.2 硝酸镍为催化剂前驱体合成SiC包覆改性石墨复合粉体第125-129页
    5.7 Co和 Ni催化机理的DFT计算研究第129-134页
        5.7.1 Co催化机理的DFT计算研究第129-131页
        5.7.2 Ni催化机理的DFT计算研究第131-133页
        5.7.3 Fe、Co与 Ni的催化作用对比研究第133-134页
    5.8 小结第134-136页
第6章 SiC包覆改性石墨复合粉体对Al_2O_3-C耐火浇注料性能的影响第136-165页
    6.1 SiC包覆改性石墨复合粉体对Al_2O_3-C浇注料流动性的影响第136-138页
    6.2 SiC包覆改性石墨复合粉体对Al_2O_3-C浇注料常温性能的影响第138-145页
        6.2.1 Al_2O_3-C浇注料的体积密度与气孔率表征第138-140页
        6.2.2 Al_2O_3-C浇注料的永久线变化率表征第140-144页
        6.2.3 Al_2O_3-C浇注料的常温耐压强度与抗折强度表征第144-145页
    6.3 Al_2O_3-C浇注料的热震稳定性能研究第145-147页
    6.4 Al_2O_3-C浇注料的抗氧化性能表征第147-148页
    6.5 Al_2O_3-C浇注料的抗渣侵蚀性能表征第148-156页
        6.5.1 改性前后石墨对Al_2O_3-C浇注料抗渣性能的影响第148-149页
        6.5.2 转炉渣对Al_2O_3-C浇注料的侵蚀机理研究第149-153页
        6.5.3 改性石墨对浇注料抗渣性的影响第153-156页
    6.6 纳米碳纤维原位改性刚玉浇注料及其抗渣侵蚀性能研究第156-163页
    6.7 小结第163-165页
第7章 结论与展望第165-168页
    7.1 结论第165-166页
    7.2 后期工作展望第166-167页
    7.3 本论文的创新点第167-168页
致谢第168-169页
参考文献第169-187页
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果第187-188页
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目第188页

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