水热碳化制备碳微球及其在Al2O3–SiC–C浇注料中的应用

作     者：李赛赛 王军凯 段红娟 李发亮 张海军 LI Saisai, WANG Junkai, DUAN Hongjuan, LI Faliang, ZHANG Haijun

作者机构：武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室 

出 版 物：《硅酸盐学报》 (Journal of The Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2018年第46卷第3期

页      面：341-346页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51472184,51472185) 湖北省教育厅高等学校优秀中青年科技创新团队计划(T201602) 湖北省自然科学基金创新群体项目(2017CFA004) 

主　　题：碳微球 水热碳化 淀粉 氧化铝–碳化硅–碳 浇注料 

摘      要：以淀粉为碳源,采用水热碳化法制备了粒径均匀、分散性良好的碳微球。研究了反应温度、淀粉浓度和反应时间对合成碳微球显微形貌和粒径大小的影响;用所制备的碳微球替代球形沥青制备了Al2O3–SiC–C浇注料,研究了碳微球替代量对浇注料流动性和常温力学性能的影响。结果表明：所合成的碳微球为无定形碳。随着反应温度的升高和淀粉浓度的增加,碳微球的粒径呈增大趋势。水热时间对碳微球粒径的影响较小,但过长的水热时间会导致碳微球团聚现象严重。水热温度为180℃、反应时间为12 h及淀粉浓度为0.5 mol/L时所制备的碳微球分散度好且粒径均匀,其平均粒径约为1.3μm。在相同加水量的条件下,当碳微球替代沥青的量为50%（质量分数）时,所制备浇注料的流动值提高了15 mm,其抗折和耐压强度分别从6.7及29.2 MPa增加至7.6和48.0 MPa。