凝膠注模成型制備反應(yīng)燒結(jié)碳化奎性能的研究.pdf

1、制備高強(qiáng)度的反應(yīng)燒結(jié)碳化硅一直是碳化硅陶瓷研究的難題之一，關(guān)鍵因素是制備結(jié)構(gòu)和密度均勻的陶瓷坯體。凝膠注模工藝制備的坯體具有密度均勻、強(qiáng)度高等優(yōu)點。本文通過對亞微米級的碳化硅粉包覆改性以及炭黑的分散性能的研究，提高了原料的分散性，制備了低粘度穩(wěn)定分散的碳化硅/炭黑陶瓷料漿；通過調(diào)整凝膠注模成型的工藝參數(shù)，制備了結(jié)構(gòu)均勻的反應(yīng)燒結(jié)碳化硅素坯。對比了壓制成型與凝膠注模成型對陶瓷坯體結(jié)構(gòu)和燒結(jié)體強(qiáng)度的影響，研究了燒結(jié)體的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，采用

2、低溫?zé)Y(jié)的工藝，獲得了細(xì)晶反應(yīng)燒結(jié)碳化硅。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)研究了炭黑在水中的分散性能，通過對碳化硅粉體的表面改性處理，提高了原料顆粒在水中的分散性，以單一粒徑亞微米級(0.8μm)碳化硅粉和炭黑(0.38μm)成功制備了固含量54vol％，粘度為750mPa·s的料漿；
　　 (2)研究了凝膠注模成型工藝的影響因素，通過真空攪拌消泡和控制單體聚合反應(yīng)的溫度以及單體和交聯(lián)劑的比例等，實現(xiàn)了料漿均勻的固化，制

3、備了強(qiáng)度為14MPa的反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷坯體，并成功獲得了復(fù)雜異形件坯體；
　　 (3)通過計算素坯總碳密度的方法實現(xiàn)了對于不同成型工藝下反應(yīng)燒結(jié)碳化硅燒結(jié)體密度及物相組成的準(zhǔn)確控制，這一結(jié)果對于反應(yīng)燒結(jié)碳化硅配料具有重要參考意義和實用價值；
　　 (4)以亞微米的碳化硅粉和炭黑制備了抗彎強(qiáng)度為693MPa的細(xì)晶反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷，材料的顯微硬度達(dá)到27.2GPa，超過了一般熱壓燒結(jié)碳化硅的硬度平均值。
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