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题名淀粉造孔剂对多孔碳化硅木陶瓷微观结构及性能影响
被引量：6
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作者
徐多
阙荣君
唐梦雪
游茜
陈瑶
高建民
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机构
北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室
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出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2019年第5期107-114,共8页
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基金
国家自然科学基金(51572028)
国家级大学生创新训练计划项目(201710022036)
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文摘
为解决现有模板法制备多孔碳化硅木陶瓷材质呈各向异性、孔结构不可控的问题,实现多孔碳化硅木陶瓷的功能化利用,利用聚碳硅烷(PCS)将杨木木粉通过浸渍改性为木陶瓷粉体,采用粉末烧结法制备多孔碳化硅木陶瓷,并通过施加淀粉造孔剂对木陶瓷的孔结构进行调节。采用热重?红外联用手段(TG?FTIR)分析了木陶瓷粉体的裂解特性,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和压汞仪(MIP)表征了木陶瓷的物相组成、微观形貌及孔径分布,利用阿基米德法和同轴环施力法测定了木陶瓷的开口孔隙率及抗弯强度,分析了不同种类淀粉造孔剂对其开口孔隙率及力学性能的影响规律。结果表明,淀粉造孔剂的加入基本不影响木陶瓷的烧结过程及物相组成。木陶瓷的成分主要是β?SiC,材质呈各向同性。3种淀粉造孔剂的成孔趋势类似,当淀粉的添加量较低时(5%~10%),由分散的淀粉颗粒可形成直径10μm左右的形状较为规则的开孔。造孔剂添加量高于10%后,团聚的淀粉颗粒将形成直径达30~40μm的大孔。随着造孔剂添加量的增加,木陶瓷开口孔隙率由68%提高到80%,但抗弯强度逐渐降低,由5 MPa左右下降至3 MPa左右。从实用角度考虑,淀粉造孔剂应选为红薯淀粉,理想添加量应为10%~15%,此时,木陶瓷开口孔隙率为71%~77%,并且具有4.0~4.7 MPa的抗弯强度。
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关键词
碳化硅木陶瓷
多孔陶瓷
淀粉造孔剂
微观结构
力学性能
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Keywords
SiC woodceramic
porous ceramics
starch pore former
microstructure
mechanical property
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分类号
S781.7
[农业科学—木材科学与技术]
TQ174.75
[化学工程—陶瓷工业]
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题名碳化硅木陶瓷衍生碳材料制备及其电容性能
被引量：1
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作者
张婉婕
谢晨
王明杰
陈瑶
高建民
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机构
北京林业大学
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出处
《东北林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期117-121,128,共6页
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基金
北京市自然科学基金项目(6192020)
国家级大学生创新训练计划项目(G201910022047)。
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文摘
以椴木木材、聚碳硅烷(PCS)、纳米碳化硅粉(粒径800 nm)为材料,采用蚀刻碳化硅木陶瓷的方法制备碳化硅木陶瓷衍生碳电极材料;应用扫描电子显微镜(SEM)观察样品的微观形貌,应用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(RM5)分析材料的物相组成,应用美国康塔Autosorb iQ物理吸附仪以氮吸附方法测量材料孔结构,应用上海辰华CHI 660E电化学工作站分析材料的电化学性能。结果表明:随蚀刻温度提高,材料物相组成由β-SiC向无定形碳转化。衍生碳材料不但完整保留了天然木材的多孔结构,还成功引入了介孔和微孔,孔径分布较为集中。当蚀刻温度为900℃时,衍生碳材料的比表面积和微孔孔容最大,分别为937.91 m^(2)/g、0.41 cm^(3)/g。在以浓度为6 mol/L的KOH为电解液的三电极体系测试中,900℃蚀刻的样品电化学性能最好,在10 mA/cm^(2)电流密度时的比电容量为1.716 mF/cm^(2),并且具有良好的伏安特性和阻抗特性。
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关键词
碳化硅木陶瓷
碳化硅衍生碳
多孔碳材料
超级电容器
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Keywords
SiC wood ceramic
Silicon carbide derived carbon
Porous carbon material
Supercapacitor
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分类号
S785
[农业科学—林学]
TM242
[一般工业技术—材料科学与工程]
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