| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 文献综述 | 第16-31页 |
| 1.1 前言 | 第16-17页 |
| 1.2 碳纳米管增强碳复合耐火材料的研究进展 | 第17-22页 |
| 1.2.1 直接加入碳纳米管 | 第17-18页 |
| 1.2.2 原位生成碳纳米管 | 第18-22页 |
| 1.3 SiC增强碳复合耐火材料的研究进展 | 第22-25页 |
| 1.3.1 SiC增强MgO-C耐火材料 | 第22-23页 |
| 1.3.2 SiC增强Al_2O_3-C耐火材料 | 第23-25页 |
| 1.4 密度泛函理论(DFT)和分子动力学(MD)在材料研究中的应用 | 第25-29页 |
| 1.4.1 密度泛函理论(DFT) | 第25-27页 |
| 1.4.2 分子动力学(MD) | 第27-29页 |
| 1.5 本论文的研究内容 | 第29-31页 |
| 第2章 实验 | 第31-41页 |
| 2.1 实验原料及设备 | 第31-32页 |
| 2.1.1 实验原料 | 第31页 |
| 2.1.2 主要实验设备 | 第31-32页 |
| 2.2 实验制备及工艺研究 | 第32-36页 |
| 2.2.1 Fe、Co及Ni单金属催化酚醛树脂热解制备碳纳米管 | 第32-33页 |
| 2.2.2 Fe/Co、Fe/Ni及Co/Ni双金属催化酚醛树脂热解制备碳纳米管 | 第33页 |
| 2.2.3 Fe、Co及Ni催化Si粉碳化反应制备碳化硅粉体 | 第33-34页 |
| 2.2.4 Fe、Co及Ni催化硅藻土碳热还原制备碳化硅粉体 | 第34-35页 |
| 2.2.5 碳纳米管/碳化硅增强低碳MgO-C耐火材料的制备 | 第35-36页 |
| 2.3 检测与表征 | 第36-38页 |
| 2.3.1 物相检测 | 第36页 |
| 2.3.2 晶粒度计算 | 第36页 |
| 2.3.3 石墨化度计算 | 第36-37页 |
| 2.3.4 质谱分析 | 第37页 |
| 2.3.5 显微结构 | 第37页 |
| 2.3.6 碳纳米管/碳化硅增强低碳MgO-C试样的常温性能测试 | 第37页 |
| 2.3.7 碳纳米管/碳化硅增强低碳MgO-C试样的高温性能测试 | 第37-38页 |
| 2.4 密度泛函理论(DFT)计算 | 第38-40页 |
| 2.4.1 Fe、Co及Ni金属纳米团簇催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的DFT计算 | 第38页 |
| 2.4.2 FeCo、FeNi及CoNi双金属纳米团簇催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的DFT计算 | 第38页 |
| 2.4.3 Fe、Co及Ni催化Si粉碳化反应生成SiC的DFT计算 | 第38-39页 |
| 2.4.4 Fe、Co及Ni金属纳米团簇催化硅藻土碳热还原制备SiC的机理 | 第39-40页 |
| 2.5 分子动力学(MD)计算Fe、Co及Ni金属纳米团簇的熔点 | 第40-41页 |
| 第3章 Fe、Co和Ni催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 | 第41-80页 |
| 3.1 无催化剂时温度对热解酚醛树脂的影响 | 第41-42页 |
| 3.2 Fe催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 | 第42-61页 |
| 3.2.1 Fe-O-C体系的热力学分析 | 第42-43页 |
| 3.2.2 温度对Fe催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第43-46页 |
| 3.2.3 催化剂Fe加入量对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第46-50页 |
| 3.2.4 升温速率对Fe催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第50-52页 |
| 3.2.5 酚醛树脂孔结构对催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的影响 | 第52-59页 |
| 3.2.6 流通气氛对催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的影响 | 第59-60页 |
| 3.2.7 溶剂种类对催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的影响 | 第60-61页 |
| 3.3 Co催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 | 第61-68页 |
| 3.3.1 Co-O-C体系的热力学分析 | 第61-62页 |
| 3.3.2 温度对Co催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第62-65页 |
| 3.3.3 催化剂Co加入量对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第65-68页 |
| 3.4 Ni催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 | 第68-70页 |
| 3.5 Fe、Co和Ni催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的机理 | 第70-74页 |
| 3.6 催化剂种类对催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的影响及机理 | 第74-79页 |
| 3.7 小结 | 第79-80页 |
| 第4章 Fe/Co/Ni双金属催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 | 第80-112页 |
| 4.1 FeCo双金属催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 | 第80-94页 |
| 4.1.1 温度对FeCo双金属催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第80-84页 |
| 4.1.2 FeCo双金属加入量对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第84-87页 |
| 4.1.3 升温速率对FeCo双金属催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第87-90页 |
| 4.1.4 Fe:Co摩尔比对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第90-94页 |
| 4.1.5 FeCo双金属催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的TEM表征 | 第94页 |
| 4.2 FeNi双金属催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 | 第94-101页 |
| 4.2.1 温度对FeNi双金属催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第94-96页 |
| 4.2.2 FeNi双金属加入量对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第96-98页 |
| 4.2.3 Fe:Ni摩尔比对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 | 第98-101页 |
| 4.2.4 Fe:Ni双金属催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的TEM表征 | 第101页 |
| 4.3 CoNi双金属催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 | 第101-104页 |
| 4.4 FeCo、FeNi和CoNi双金属催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的机理 | 第104-111页 |
| 4.5 小结 | 第111-112页 |
| 第5章 以酚醛树脂为碳源低温催化反应合成SiC超细粉体 | 第112-146页 |
| 5.1 硅粉碳化反应合成碳化硅粉体 | 第112-128页 |
| 5.1.1 无催化剂时常规加热合成碳化硅粉体 | 第112-114页 |
| 5.1.2 以Ni为催化剂常规加热碳化反应合成碳化硅粉体 | 第114-120页 |
| 5.1.3 以Co为催化剂常规加热催化硅粉碳化反应合成碳化硅粉体 | 第120-123页 |
| 5.1.4 以Fe为催化剂常规加热催化硅粉碳化反应合成碳化硅粉体 | 第123-126页 |
| 5.1.5 催化剂种类对催化硅粉碳化反应合成SiC粉体的影响 | 第126-127页 |
| 5.1.6 SiC晶须的形成机理 | 第127-128页 |
| 5.2 以硅藻土为硅源碳热还原反应合成碳化硅粉体 | 第128-145页 |
| 5.2.1 无催化剂条件下温度对硅藻土碳热还原反应合成碳化硅粉体的影响 | 第129页 |
| 5.2.2 以Ni为催化剂催化硅藻土碳热还原反应合成碳化硅粉体 | 第129-136页 |
| 5.2.3 以Co为催化剂催化硅藻土碳热还原反应合成碳化硅粉体 | 第136-139页 |
| 5.2.4 以Fe为催化剂催化硅藻土碳热还原反应合成碳化硅粉体 | 第139-142页 |
| 5.2.5 Fe、Co及Ni催化硅藻土碳热还原反应合成碳化硅粉体的机理 | 第142-145页 |
| 5.3 小结 | 第145-146页 |
| 第6章 微波加热低温催化反应合成碳化硅粉体 | 第146-167页 |
| 6.1 无催化剂时微波加热合成碳化硅粉体 | 第146-147页 |
| 6.1.1 无催化剂时,反应温度对合成碳化硅粉体的影响 | 第146-147页 |
| 6.1.2 无催化剂时所合成碳化硅粉体的显微结构 | 第147页 |
| 6.2 以Co为催化剂微波加热碳化反应合成碳化硅粉体 | 第147-154页 |
| 6.2.1 反应温度对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 | 第149-150页 |
| 6.2.2 Co加入量对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 | 第150页 |
| 6.2.3 保温时间对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 | 第150-151页 |
| 6.2.4 合成碳化硅粉体的显微结构表征 | 第151-154页 |
| 6.3 以Ni为催化剂微波加热碳化反应合成碳化硅粉体 | 第154-157页 |
| 6.3.1 反应温度对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 | 第154页 |
| 6.3.2 Ni加入量对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 | 第154-155页 |
| 6.3.3 保温时间对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 | 第155-156页 |
| 6.3.4 碳化硅粉体的显微结构表征 | 第156-157页 |
| 6.4 以Fe为催化剂微波加热碳化反应合成碳化硅粉体 | 第157-161页 |
| 6.5 催化剂种类对催化硅粉合成碳化硅的影响 | 第161-162页 |
| 6.6 Fe、Co及Ni纳米颗粒催化Si粉碳化反应制备SiC的机理 | 第162-166页 |
| 6.7 小结 | 第166-167页 |
| 第7章 催化热解酚醛树脂制备碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料及其高温力学性能 | 第167-189页 |
| 7.1 碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料常温物理性能研究 | 第167-184页 |
| 7.1.1 催化剂种类对碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料常温物理性能的影响 | 第167-175页 |
| 7.1.2 催化剂Fe加入量对碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料常温物理性能的影响 | 第175-184页 |
| 7.2 碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料高温抗折强度和应力-位移曲线的研究 | 第184-188页 |
| 7.2.1 催化剂Fe加入量对碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料高温抗折强度的影响 | 第184-186页 |
| 7.2.2 催化剂Fe加入量对碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料应力-位移曲线的影响 | 第186-188页 |
| 7.3 小结 | 第188-189页 |
| 第8章 结论与展望 | 第189-192页 |
| 8.1 结论 | 第189-191页 |
| 8.2 展望 | 第191页 |
| 8.3 本论文的创新点 | 第191-192页 |
| 致谢 | 第192-194页 |
| 参考文献 | 第194-211页 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 | 第211-215页 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第215页 |
