原位引入BN-SiC燃烧合成Si_(3)N_(4)-BN-SiC复合材料

Si_(3)N_(4)-BN-SiC复合材料以其良好的力学性能和抗氧化性能而具有良好的工程应用前景。本研究以Si、Si_(3)N_(4)稀释剂、B_(4)C和Y_(2)O_(3)为原料,采用燃烧合成法成功制备了Si_(3)N_(4)-BN-SiC复合材料。通过Si、B_(4)C和N_(2)气之间的反应,在Si_(3)N_(4)陶瓷中原位引入BN和SiC,制备的Si_(3)N_(4)-BN-SiC复合材料由长棒状的β-Si_(3)N_(4)和空心球形复合材料组成。实验研究了空心球微结构的形成机理,结果表明,生成的SiC、BN颗粒及玻璃相覆盖在原料颗粒上,当原料颗粒反应完全时,形成空心球形微结构。并进一步研究了B4C含量对Si_(3)N_(4)-BN-SiC复合材料力学性能的影响。原位引入SiC和BN在一定程度上可以提高复合材料的力学性能。当B_(4)C添加量为质量分数0~20%时,获得了抗弯强度为28~144 MPa、断裂韧性为0.6~2.3MPa·m^(1/2),杨氏模量为17.4~54.5GPa,孔隙率为37.7%~51.8%的Si_(3)N_(4)-BN-SiC复合材料。

负载型纳米级零价铁去除污水中的重金属离子的研究

负载型纳米级零价铁是一种较为新型的处理水中重金属污染的水处理剂。利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂形成骨架,再引入正硅酸乙酯和铁(原位引入法),最后利用硼氢化钠还原制得成品。研究表明,负载型纳米级零价铁还原大部分重金属离子效率极高,在超声下几分钟内便可除去(置换)水中大部分重金属,且方便过滤。去除率可达95%左右。这种方法在工业废水的重金属处理中有广阔的应用前景。