摘 要:研究以单质硅粉(Si)、金属铝粉和硅粉的混合物(Al+Si)作为 2 种不同硅源时,在埋碳床中经 1000~1500 ℃处理后多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)表面涂层的形成及其抗氧化性能的变化。采用 X 射线衍射仪、高分辨透射电镜及能谱仪和热重-差示扫描量热仪对处理前后的样品进行表征。结果表明:以 Si 为硅源时,MWCNTs经小于 1400 ℃处理后表面生成了 SiC 涂层,1500 ℃处理后大部分 MWCNTs 蚀变成实心的 SiC 纳米线;与 Si 相比,以Al+Si 为硅源时相同温度处理后 MWCNTs 表面涂层的厚度增加,且 1500 ℃处理后 MWCNTs 并未发生结构蚀变。与原MWCNTs 相比,处理后的 MWCNTs 抗氧化性能提高,且随着涂层厚度的增加而不断提高。非等温动力学进一步表明,原 MWCNTs的氧化活化能为 157.69 kJ/mol,以 Si为硅源时 1400 ℃处理后为 202.39 kJ/mol,而 Al+Si为硅源时达到 230.70kJ/mol。
关键词:多壁碳纳米管;涂层;氧化;非等温动力学;活化能
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