有机插层高岭石原位碳化合成SiC/Al2O3的分子叠层固相反应机理

本研究采用高岭石碳热还原固相反应制备SiCw/Al2O3复合材料。高岭石经有机插层、高分子单体替代、层间聚合、层间聚合物碳化等工艺获得分子水平的高岭石结构层－碳叠层结构前驱体。该前驱体中高岭石与碳叠层在高温下碳热原位还原获得SiCw/Al2O3复合材料。该合成过程与传统基于扩散动力学的大颗粒固相反应不同，是基于反应动力学控制的固相反应过程，有望在最大程度上将高岭石结构层－碳叠层结构的分散优势保留到产物中。高岭石有机插层碳热还原合成SiCw/Al2O3复合材料过程中，前驱体在分子水平的均匀分散使其固相反应过程中可以忽略其扩散距离，是一个主要基于反应动力学控制的固相反应。这种基于反应动力学的固相反应机制的研究对高岭石碳化还原合成性能优良的SiCw/Al2O3复合材料有重要的指导意义，同时对纳米固相反应等非扩散完全控制的固相反应过程有重要的理论意义。