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碳化硼陶瓷的非線性電阻特性研究
信息來源：本站 | 發(fā)布日期： 2022-03-02 08:31:55 | 瀏覽量：805244
本研究報道以碳化硅(SiC)作為燒結(jié)添加劑，無壓燒結(jié)制備了不同含碳(C)量的碳化硼(B4C)陶瓷，隨著碳含量的增加，燒結(jié)試樣的相對密度增加，晶粒尺寸明顯減小。同時隨著碳含量的增加使得B4C陶瓷的導(dǎo)電性能由非線性變?yōu)榫€性，當(dāng)碳化硼達到10wt%時，B4C陶瓷樣品的電阻率達到56.…
本研究報道以碳化硅(SiC)作為燒結(jié)添加劑，無壓燒結(jié)制備了不同含碳(C)量的碳化硼(B4C)陶瓷，隨著碳含量的增加，燒結(jié)試樣的相對密度增加，晶粒尺寸明顯減小。同時隨著碳含量的增加使得B4C陶瓷的導(dǎo)電性能由非線性變?yōu)榫€性，當(dāng)碳化硼達到10wt%時，B4C陶瓷樣品的電阻率達到56.2Ω.cm，而在力學(xué)性能上，抗彎強度于彈性模量隨著含碳量的提高而略有提升，斷裂韌性基本保持不變，維氏硬度明顯提高。
在空氣電池中，負載催化劑的碳材料易在高電位下發(fā)生腐蝕，使催化劑從基體表面脫落二聚集，降低了催化活性，在這種情況下，需要選擇更加穩(wěn)定的催化劑基材。碳化硼（B4C）陶瓷具有優(yōu)異的耐酸堿腐蝕、密度低、力學(xué)性能突出等特點，而根據(jù)相關(guān)研究報道，當(dāng)催化劑負載到B4C上時，活性會更高。因此，碳化硼陶瓷有望用于空氣電池催化劑載體。然而，本研究發(fā)現(xiàn)B4C陶瓷表現(xiàn)為非線性電阻特性（目前幾乎無這方面報道），這不利于實際運用，因此，本研究試圖在B4C陶瓷中加入導(dǎo)電相以改變其電學(xué)特性。
本報道中，研究人員加入碳（酚醛樹脂高溫?zé)峤獾玫剑┳鳛榈诙啵蓟瑁⊿iC）作為燒結(jié)添加劑。其中，碳不僅可作為導(dǎo)電相填充在B4C陶瓷里，還可去除B4C表面的氧，促進燒結(jié)。更進一步對比了不同碳含量對B4C陶瓷電導(dǎo)率、機械性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響。
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