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材料湿实验

MOFs前驱体衍生纳米粉体制备工艺及合成机理研究

参与先进轻量化材料与构件教育部工程研究中心课题研究

2024.8 — 2025.12

MOFs前驱体衍生纳米粉体制备工艺及合成机理研究 · 1

内容概述

采用溶胶-凝胶法构筑Zr-MOFs、(Zr,Y)-MOFs及Hf-MOFs前驱体,系统调控合成与热解碳化工艺参数,获得高纯纳米ZrC、(Zr,Y)C及HfC粉体,建立工艺-物相-性能对应关系,阐明MOFs前驱体热解碳化、固溶/掺杂及含氧杂质控制机制,为高稳定分散陶瓷浆料及相关超高温陶瓷复合材料制备提供粉体基础。

负责工作

开展Zr-MOFs、(Zr,Y)-MOFs及Hf-MOFs前驱体可控合成与热解碳化实验:重点优化金属源/配体配比、金属源摩尔比、溶剂浓度、温度/时间以及热解气氛、碳化温度与保温时间;完成ZrC、(Zr,Y)C及HfC粉体物相纯度、形貌与粒径分布表征及对比,研究不同金属体系的碳化反应过程,并分析Y引入对晶格固溶、缺陷/杂质及颗粒演化行为的影响。

所获成果

1)主持并结题国家级大学生创新训练计划项目一项,指导师弟结题省级项目一项;2)“国创赛”全国银奖;3)HfC粉体工作已发表(High-purity, uniform and spherical HfC nanoparticles derived from a novel amorphous Hf-MOF precursor for preparation of high-performance HfC ceramics),(Zr,Y)C相关成果整理撰写中。