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《水基冷凍干燥工藝制備層狀結構多孔SiC陶瓷》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第30卷第3期硅酸鹽通報Vol.30No.32011年6月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYJune,2011水基冷凍干燥工藝制備層狀結構多孔SiC陶瓷徐照蕓,羅民,王懷昌,梁斌,宋偉明(寧夏大學化學化工學院能源化工重點實驗室,銀川750021)摘要:以微米級SiC粉體為原料,利用冷凍干燥和原位反應燒結制備了具有層狀孔道結構的SiC多孔陶瓷。XRD分析表明多孔陶瓷的主相是α-SiC,結合相是方石英;SEM觀察到多孔陶瓷具有相互連通的開孔結構;多孔SiC陶瓷的總孔隙率和開孔隙率隨固相含量和燒結溫度的增加而下降。多孔陶瓷的孔徑分布呈現(xiàn)雙峰分布
2、特點,大孔孔徑峰值介于20~80μm,小孔孔徑峰值為0.5~0.9μm。在原位反應燒結過程中,在1100℃以上SiC開始發(fā)生氧化形成SiO2結合的多孔SiC陶瓷,顯著提高了陶瓷的壓縮強度。隨著燒結溫度從1000℃提高到1500℃,固相含量為30vol%的多孔SiC陶瓷開孔率從68.9%下降到61.8%,壓縮強度由5.5MPa升至25.5MPa。關鍵詞:冷凍干燥工藝;多孔SiC陶瓷;層狀孔結構;原位反應燒結中圖分類號:TB321文獻標識碼:A文章編號:1001-1625(2011)03-0736-05FabricationofPorousSiCCeramicswithLam
3、inatedStructurebyFreezeCastingofAqueousSlurriesXUZhao-yun,LUOMin,WANGHuai-chang,LIANGBing,SONGWei-ming(KeyLaboratoryofEnergyResourcesandChemicalEngineering,SchoolofChemistryandChemicalEngineering,NingxiaUniversity,Yinchuan750021,China)Abstract:Porousoxidation-bondedsiliconcarbideceramicsw
4、ithhighlyalignedlaminatedstructureswerefabricatedbycombinedfreeze-castingofaqueousslurrieswithoxidation-bondingsinteringtechnique.Thedifferentparametersoftheprocess,suchasthesolidscontentofthesuspension,thesinteredtemperaturehavebeenstudiedtodeterminetheirinfluenceonthemicrostructure,andd
5、istributionofporesofthesinteredsamples.Theporestructurewassubstantiallyaffectedbythestartingslurryconcentrationandsinteringtemperature.Aporoussiliconcarbidewithhighporosity(50%-70%)wasobtainedanditsporositysomewhatdecreasedwhentheslurryconcentrationandsinteringtemperatureincreased.Theporo
6、usSiCceramicssinteringat1400℃hadauniquemicrostructure.Whenthesolidcontentwas30%,ahighcompressivestrengthupto25.5MPawasachievedatahighporosityof61.8%.Keywords:freezecasting;porousSiCceramics;laminatedporestructure;insitureactionsintering1引言碳化硅基陶瓷具有高溫強度高、抗氧化、耐磨耐腐蝕等優(yōu)點,多孔SiC陶瓷在高溫氣體、熔體過濾、催化基金項
7、目:國家自然科學基金項目(No.21061012);國家教育部科學技術研究重點項目(No.210237);寧夏自然科學基金(NZ0916)作者簡介:徐照蕓(1987-),女,碩士.主要從事多孔陶瓷的研究.通訊作者:羅民.E-mail:luominjy@nxu.edu.cn第3期徐照蕓等:水基冷凍干燥工藝制備層狀結構多孔SiC陶瓷737[1-3]劑載體等領域得到廣泛的應用。目前多孔陶瓷的制備方法有造孔法、有機泡沫浸漬法、溶膠凝膠法、發(fā)泡[4-7]法、凝膠澆鑄工藝、生物模板法等。定向冷凍干燥工藝是近年來發(fā)展起來的一種制備具有復雜外