靜電紡絲和碳熱還原制備的ZrB2-ZrC復合納米纖維的氧化行為

DOI：10.1016/j.ceramint.2020.01.039 

采用靜電紡絲、碳熱還原法制備了ZrB2-ZrC復合納米纖維。通過改變n（B）/n（Zr）摩爾比，獲得ZrC含量分別為15%、35%和50%的納米纖維。用非等溫熱重法研究了納米纖維的抗氧化性能。系統地分析了ZrC含量對ZrB2-ZrC復合納米纖維抗氧化性能的影響。用Kissinger法計算了不同ZrC含量的纖維的氧化活化能（E）。結果表明，n（B）/n（Zr）等于2.5、3.5和4的纖維的E值為219、362和275 kJ/mol。在所制備的纖維中，n（B）/N（Zr）為3.5的纖維具有最高的氧化活化能和最佳的抗氧化性。

圖1不同摩爾比n（B）/n（Zr）的ZrB2-ZrC復合纖維的XRD圖

圖2具有不同n（B）/n（Zr）摩爾比（a）n（B）/n（Zr）= 2.5，（b）n（B）/n（Zr）= 3.5，（c）n（B）/n（Zr）= 4的ZrB2-ZrC前驅體纖維的SEM圖

圖3具有不同n（B）/n（Zr）摩爾比（a）n（B）/n（Zr）= 2.5，（b）n（B）/n（Zr）= 3.5，（c）n（B）/n（Zr）= 4的ZrB2-ZrC復合纖維的SEM圖

圖4 ZrB2-ZrC復合纖維的TEM圖像和相應的SAED圖案（a）TEM圖像，（b）來自于（a）中區域1的SAED圖案，（c）來自于（a）中區域2的SAED圖案

圖5 ZrB2-ZrC復合纖維在空氣中30-1400℃的TG曲線

圖6氧化過程示意圖

圖7不同加熱速率下，不同n（B）/n（Zr）摩爾比（a）n（B）/n（Zr）= 2.5，（b）n（B）/n（Zr）= 3.5，（c）n（B）/n（Zr）= 4的ZrB2-ZrC復合納米纖維的TG-DSC曲線

圖8 1/Tp*10-3與ln（β/Tp2）的擬合圖