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《水基冷凍干燥工藝制備層狀結(jié)構(gòu)多孔SiC陶瓷》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第30卷第3期硅酸鹽通報(bào)Vol.30No.32011年6月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYJune,2011水基冷凍干燥工藝制備層狀結(jié)構(gòu)多孔SiC陶瓷徐照蕓,羅民,王懷昌,梁斌,宋偉明(寧夏大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院能源化工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,銀川750021)摘要:以微米級(jí)SiC粉體為原料,利用冷凍干燥和原位反應(yīng)燒結(jié)制備了具有層狀孔道結(jié)構(gòu)的SiC多孔陶瓷。XRD分析表明多孔陶瓷的主相是α-SiC,結(jié)合相是方石英;SEM觀察到多孔陶瓷具有相互連通的開(kāi)孔結(jié)構(gòu);多孔SiC陶瓷的總孔隙率和開(kāi)孔隙率隨固相含量和燒結(jié)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(diǎn),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(yīng)燒結(jié)過(guò)程中,在1100℃以上SiC開(kāi)始發(fā)生氧化形成SiO2結(jié)合的多孔SiC陶瓷,顯著提高了陶瓷的壓縮強(qiáng)度。隨著燒結(jié)溫度從1000℃提高到1500℃,固相含量為30vol%的多孔SiC陶瓷開(kāi)孔率從68.9%下降到61.8%,壓縮強(qiáng)度由5.5MPa升至25.5MPa。關(guān)鍵詞:冷凍干燥工藝;多孔SiC陶瓷;層狀孔結(jié)構(gòu);原位反應(yīng)燒結(jié)中圖分類號(hào):TB321文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(qiáng)度高、抗氧化、耐磨耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),多孔SiC陶瓷在高溫氣體、熔體過(guò)濾、催化基金項(xiàng)
7、目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.21061012);國(guó)家教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(No.210237);寧夏自然科學(xué)基金(NZ0916)作者簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)多孔SiC陶瓷737[1-3]劑載體等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前多孔陶瓷的制備方法有造孔法、有機(jī)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(lái)發(fā)展起來(lái)的一種制備具有復(fù)雜外