SiC-莫來(lái)石復(fù)相多孔陶瓷制備與性能研究.pdf

1、碳化硅多孔陶瓷是一種新型功能材料，兼具多孔陶瓷和碳化硅材料的密度低、比表面積大、耐高溫、耐磨損、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)良性能，可以廣泛應(yīng)用于化工、能源、環(huán)保、生物、軍工等領(lǐng)域。莫來(lái)石是Al2O3-SiO2系中唯一穩(wěn)定的化合物，具有較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)和熱膨脹系數(shù)、高的抗蠕變性和熱穩(wěn)定性。因此，SiC/莫來(lái)石復(fù)相多孔陶瓷將具有更加廣泛的應(yīng)用前景與廣闊的市場(chǎng)。
　　本論文以SiC、高嶺土、Al2O3為主要原料，采用添加造孔劑的方法制備了SiC/

2、莫來(lái)石復(fù)相多孔陶瓷，探討了燒結(jié)溫度、造孔劑、m高嶺土/mAl2O3(高嶺土與Al2O3質(zhì)量比q)、添加劑、保溫時(shí)間及成型壓力對(duì)多孔陶瓷氣孔率、體積密度、抗折強(qiáng)度、抗熱震與抗氧化等性能的影響，并采用X射線(xiàn)衍射儀(XRD)，掃描電子顯微鏡(SEM)分析表征了樣品的物相組成與斷面形貌。通過(guò)系統(tǒng)的研究，本論文取得如下主要研究結(jié)果：
　　(1)探討了以淀粉、炭黑為造孔劑，比較了不同溫度燒結(jié)的試樣性能，結(jié)果表明：當(dāng)造孔劑淀粉加入量為10wt％

3、，燒成溫度為1350℃時(shí)，試樣氣孔率為31.40％，試樣經(jīng)抗熱震與抗氧化測(cè)試，熱震后強(qiáng)度保持率為31.86％，氧化增重率為0.72％。
　　(2)在造孔劑淀粉加入量為10wt％基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了m高嶺土/mAl2O3對(duì)多孔陶瓷性能的影響。實(shí)驗(yàn)得出：隨著m高嶺土/mAl2O3比值的增大，試樣抗折強(qiáng)度總體呈現(xiàn)先增大后減少的趨勢(shì)。當(dāng)比值為1.00時(shí)，即Al2O3略高于莫來(lái)石的理論組成比例時(shí)，試樣具有最優(yōu)良的力學(xué)性能，抗折強(qiáng)度為42.50

4、MPa。
　　(3)在造孔劑淀粉加入量為10wt％、m高嶺土/mAl2O3比值為1.00的基礎(chǔ)上，對(duì)比研究了MgO、Cr2O3、Y2O3三種不同添加劑對(duì)多孔陶瓷性能的影響；當(dāng)MgO加入量為2wt％時(shí)，試樣氣孔率為32.84％，體積密度1.864g/cm3，抗折強(qiáng)度為44.58MPa，試樣的綜合性能最佳。
　　(4)探討了成型壓力、保溫時(shí)間對(duì)多孔陶瓷試樣性能的影響。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得出：當(dāng)成型壓力為100MPa，燒結(jié)溫度為1350℃，