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静电纺丝和碳热还原制备的ZrB2-ZrC复合纳米纤维的氧化行为
2020/1/14 9:43:15 易丝帮

DOI:10.1016/j.ceramint.2020.01.039 

采用静电纺丝、碳热还原法制备了ZrB2-ZrC复合纳米纤维。通过改变n(B)/n(Zr)摩尔比,获得ZrC含量分别为15%、35%和50%的纳米纤维。用非等温热重法研究了纳米纤维的抗氧化性能。系统地分析了ZrC含量对ZrB2-ZrC复合纳米纤维抗氧化性能的影响。用Kissinger法计算了不同ZrC含量的纤维的氧化活化能(E)。结果表明,n(B)/n(Zr)等于2.5、3.5和4的纤维的E值为219、362和275 kJ/mol。在所制备的纤维中,n(B)/N(Zr)为3.5的纤维具有最高的氧化活化能和最佳的抗氧化性。

 

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图1不同摩尔比n(B)/n(Zr)的ZrB2-ZrC复合纤维的XRD图


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图2具有不同n(B)/n(Zr)摩尔比(a)n(B)/n(Zr)= 2.5,(b)n(B)/n(Zr)= 3.5,(c)n(B)/n(Zr)= 4的ZrB2-ZrC前驱体纤维的SEM图


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图3具有不同n(B)/n(Zr)摩尔比(a)n(B)/n(Zr)= 2.5,(b)n(B)/n(Zr)= 3.5,(c)n(B)/n(Zr)= 4的ZrB2-ZrC复合纤维的SEM图


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图4 ZrB2-ZrC复合纤维的TEM图像和相应的SAED图案(a)TEM图像,(b)来自于(a)中区域1的SAED图案,(c)来自于(a)中区域2的SAED图案


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图5 ZrB2-ZrC复合纤维在空气中30-1400℃的TG曲线


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图6氧化过程示意图


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图7不同加热速率下,不同n(B)/n(Zr)摩尔比(a)n(B)/n(Zr)= 2.5,(b)n(B)/n(Zr)= 3.5,(c)n(B)/n(Zr)= 4的ZrB2-ZrC复合纳米纤维的TG-DSC曲线


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图8 1/Tp*10-3与ln(β/Tp2)的拟合图


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