C/Fe陶瓷材料的制备及其性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

C/Fe陶瓷材料的具有广阔的市场前景。可以提高我国林业废弃物的利用价值，让林业废弃物得到充分利用，还能减少原料成本。碳铁陶瓷还能吸收电磁波，减少电磁波对人体危害以及对精密仪器的干扰。研究碳铁陶瓷材料的力学性能，电磁波吸收性能，电磁学等性能，让碳铁陶瓷材料的各项性能达到最优。碳铁陶瓷制备及工艺参数的实验数据缺乏。应该对炭化时间温度运行测试，但目前，这方面的实验数据较少。不同场合下的操作参数也不尽相同，在不同操作参数下的运行情况有待考察。

2. 国内外研究现状分析

3.1木纤维与fe、zn复合制备陶瓷

李淑君等以木纤维为原料，对其进行酚醛树脂浸渍处理，与强化材料fe或zn粉末复合,然后高温烧结，制造强化木陶瓷。首先合成浸渍用酚醛树脂，然后以20%酚醛树脂对木纤维进行浸渍处理，气干，使其含水率达到6.3%左右，与强化材料混合。但是这样的木纤维在与强化材料混合时不均匀,纳米α-fe/木陶瓷复合材料的结构表征与性能研究且造成木纤维聚集成团,对成 板的性 能和外 观都造 成了很大影响。为此，我们采用机械施胶的办法，以50%的树脂在泵的作用下进行喷胶，使其在搅拌机中和木纤维及强化材料进行混合。参照木陶瓷烧结工艺，采用zty-40 -20型真空烧结炉进行高温烧结。起始温度为 24℃，以3℃ /min的速 度上升到120℃，保持15min以后，以2℃/min的速 度上升 到 800℃,保持 1h后，自然降温。体系绝对压力始终保持在低于 1.3310-1 pa的真空状态。强化材料的添加使产品保留率增加。添加木纤维质量18%的fe金属粉末,产品的硬度由8.45mpa，提高到了13.60mpa。采用zn金属粉末时,产品的硬度提高到9.80mpa。耐磨性及电磁屏蔽性能均有明显提高 ,而抗拉强度、抗压强度提高不明显,甚至有些下降。采用不同金属粉末复合有不同的效果。微观结构分析表明,添加的fe元素大部分以较大的颗粒状存在于样品中,未能均匀分布。虽然木陶瓷具有多种优异性能，但在应用中其力学强度常常不能满足要求, 必须进行强化。有关木陶瓷强化的研究急需开展，但目前国内外关于木陶瓷强化的研究罕见报道。强化木陶瓷，可以改善木陶瓷的强度与电磁波吸收性能, 必然能使这种具有多种优异性能的新型炭材料得到广泛的应用。强化木陶瓷的研制和开发为木质废料的高效利用开辟了新途径，对促进复合材料科学的进一步发展，提高林业废弃物的高附加值和环境保护，都将具有积极的意义。

3.2纳米 α-fe/木陶瓷复合材料

3. 研究的基本内容与计划

首先，将未处理木纤维，在水和酒精（1：2）的萃取液中蒸煮一段时间，然后清洗干净，烘至绝干。

之后，浸渍铁盐溶液（三价铁和二价铁2:1), 一段时间后取出清洗干燥，再加入氢氧化钠，之后磁分离取出，冻干，管式炉炭化。

2018年12月18日至2019年3月18日

4. 研究创新点

1.利用木纤维作为原料，通过原位共沉淀法制备磁性木纤维，再通过原位热解方法实现Fe/C陶瓷的制备。

2.通过调节制备参数，有效调控陶瓷材料的电磁特性，实现电磁波的有效吸收。