碳复合耐火材料中复合纳米碳与原位形成陶瓷相协同强韧化机理研究

项目名称： 碳复合耐火材料中复合纳米碳与原位形成陶瓷相协同强韧化机理研究

项目编号： No.51372176

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 李亚伟

作者单位： 武汉科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 碳复合耐火材料低碳化是当前发展方向，各种纳米碳（炭黑、碳纳米管和石墨烯片）作为新一代碳复合耐火材料的碳源，在提高材料强度和韧性，改善材料热震稳定性方面具有很好潜力。针对复合引入纳米碳在材料中分散性问题和其对原位形成陶瓷相可能产生影响，本项目拟将纳米碳通过表面修饰和杂化处理，使其均匀分散在液态酚醛树脂结合剂中；或将负载有过渡金属催化剂的纳米碳引入树脂，在材料基体中原位催化裂解树脂形成纳米碳杂化结构。通过调整材料的组成，优化纳米碳杂化结构，控制材料中原位形成陶瓷相形貌，发挥纳米碳/原位陶瓷相自身及其协同强韧化作用。研究内容主要包括1）研究各种纳米碳表面修饰及杂化原理；2)探明原位催化裂解酚醛树脂形成纳米碳杂化结构的物理化学条件，建立纳米碳源、催化剂与原位陶瓷相形貌的关联性；3）研究纳米碳/原位陶瓷相对材料断裂行为的影响，揭示纳米碳-原位陶瓷相强韧化机理，为制备高性能低碳耐火材料提供理论依据。

中文关键词： 碳复合耐火材料；复合纳米碳；原位形成陶瓷相；协同作用；强韧化机理

英文摘要： Carbon containing refractory is being developed toward low carbonization in refractory field. With respect to low carbon containing refractory(5%C), all kinds of nano carbons (carbon black, carbon nanotubes and graphene sheets) are regarded as new carbon

英文关键词： carbon containing refractories；multiple nano carbons；in-situ formed ceramic phases；synergic effect；strengthening and toughening mechanisms