背景及概述[1-2]
硅化鋯，作為鋯-硅金屬間化合物，是一類具有高硬度、高熔點(diǎn)、高導(dǎo)電性、高熱導(dǎo)率、優(yōu)良的抗熱震性能的高溫陶瓷材料，鑒于鋯-硅金屬間化合物具有這些優(yōu)越的物理化學(xué)性能，是一種可以應(yīng)用于高溫腐蝕性介質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料或新型工程材料。
硅化鋯為鋼灰色斜方系有光澤的晶體，相對(duì)密度4.8822。 硅化鋯不溶于水、無(wú)機(jī)酸和王水，溶于氫氟酸。制法：將配比量的鋯粉和硅粉混合物在隔絕空氣下經(jīng)高溫反應(yīng)而得。
納米材料的制備[2]
一種制備硅化鋯納米材料的方法，包括如下步驟：
(1)將5mmol二氧化鋯、5mmol硅粉和50mmol金屬鋰加入到20毫升的不銹鋼高壓釜中并封閉，然后將高壓釜放入能夠程序升溫的電爐中，設(shè)置電爐的升溫速率為10℃每分鐘，將電爐升溫至600℃，升溫完成后維持反應(yīng)40小時(shí)，反應(yīng)后自然冷卻到室溫，然后打開(kāi)高壓釜取出產(chǎn)物(黑色的沉積物)；
(2)將反應(yīng)產(chǎn)物先用蒸餾水清洗一次，再分別用稀鹽酸和無(wú)水乙醇各洗滌一次，將洗滌后的產(chǎn)物過(guò)濾，然后在真空干燥箱中60℃干燥4小時(shí)得到硅化鋯納米材料，根據(jù)所制備的硅化鋯納米材料的質(zhì)量和所用原料二氧化鋯的質(zhì)量，得出硅化鋯的產(chǎn)率為85％。
以上反應(yīng)過(guò)程如下所示：
ZrO2+Si+4Li＝ZrSi+2Li2O
應(yīng)用[3]
CN201310449885.9公開(kāi)了一種高致密度陶瓷基復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，二硼化鋯-二硅化鋯-碳化鎢陶瓷基復(fù)合材料，是以二硼化鋯粉末、二硅化鋯和碳化鎢為原料(純度>98.0%)，采用兩步熱壓燒結(jié)工藝制備的。其中，二硼化鋯粉末的質(zhì)量份數(shù)為75~90%，在陶瓷基復(fù)合材料中加入較高含量的二硼化鋯，有利于提升復(fù)合材料的物化性能；二硅化鋯的質(zhì)量份數(shù)為10~15%，將此質(zhì)量份數(shù)的二硅化鋯加入到陶瓷基復(fù)合材料中，能夠明顯降低材料制備的燒結(jié)溫度；碳化鎢的質(zhì)量份數(shù)為0~10%，加入的碳化鎢能夠促進(jìn)材料內(nèi)部晶粒的各向異性增長(zhǎng)。三種原始粉末的晶粒尺寸為1~5微米，此范圍的晶粒尺寸有利于各相的均勻混合。本發(fā)明用作高超聲速飛行器表面隔熱層，具有高致密度、高力學(xué)性能的特點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 化合物詞典
[2] [中國(guó)發(fā)明] CN202010404989.8 一種制備硅化鋯納米材料的方法
[3] CN201310449885.9一種高致密度陶瓷基復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用