金刚石微粉表面的纳米硅烷化改性及其抗氧化性能

作者:庞爱红; 董欣然; 董俊言; 沈方韧; 谭素玲; 贾晨超; 董书山*; 毛青青; 吴增凤
来源:金刚石与磨料磨具工程, 2022, 42(04): 410-420.
DOI:10.13394/j.cnki.jgszz.2022.0100

摘要

采用溶胶-凝胶技术和正硅酸乙酯(TEOS)的水解-缩合反应,在金刚石微粉表面包覆一层厚度为2~10 nm的富含活性氧基团的纳米氧化硅非晶凝胶膜,凝胶膜在加热至一定温度后,其二氧化硅可由非晶相向晶体相转变。金刚石微粉在空气中的初始氧化温度从原料金刚石的500℃提升到其TEOS覆膜改性后的550℃。在TEOS覆膜中添加纳米硅粉改性后,金刚石微粉样品在空气中的初始氧化温度可进一步提升至610℃;且经过800℃的热处理后,样品剩余量比之原料金刚石量大幅度提升,表明TEOS覆膜中添加纳米硅粉后可进一步提升金刚石微粉的高温抗氧化性能。TEOS覆膜中富含的活性氧基团能与树脂/陶瓷结合剂间产生化学反应,有利于提高结合剂对金刚石的把持力,可为制备高性能的树脂/陶瓷结合剂金刚石工具提供良好的功能化改性原材料。

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