多孔陶瓷-Cu復(fù)合材料制備工藝研究.pdf

1、本文主要研究了多孔陶瓷制備工藝。即以Al<,2>O<,3>為基體粉料，分別添加硅灰石或堇青石，利用有機(jī)泡沫浸漬法成型，通過(guò)燒結(jié)制備出多孔陶瓷，并力求獲得最佳工藝參數(shù)。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，制備的多孔陶瓷具有足夠的氣孔率和一定強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同成分的陶瓷，所對(duì)應(yīng)的燒成工藝參數(shù)不同。通過(guò)對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出最佳燒結(jié)工藝如下：對(duì)于添加硅灰石的多孔陶瓷，當(dāng)Al<,2>O<,3>粉占30％時(shí)，樣品在1250℃x60min工藝下燒結(jié)結(jié)果較好；而

2、500nm級(jí)Al<,2>O<,3>粉成分占70％時(shí)，其樣品在1450℃x70min工藝下燒結(jié)結(jié)果較好。對(duì)于添加堇青石的多孔陶瓷，500nm級(jí)Al<,2>O<,3>粉占60％時(shí)，其樣品在1470℃x60min工藝下燒結(jié)結(jié)果很好，具有一定的強(qiáng)度、硬度以及較高的顯氣孔率。采用有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔陶瓷的氣孔率可達(dá)到87％～93％左右。 利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了多孔陶瓷顯微組織，發(fā)現(xiàn)：樣品在三維空間具有互相連通的孔洞，孔洞近似

3、圓形，相對(duì)比較均勻；多孔陶瓷孔徑在0.5～5mm之間，骨架直徑在0.15～0.8mm之間；添加堇青石制備的多孔陶瓷，微觀結(jié)構(gòu)顆粒呈針狀和長(zhǎng)條狀，在空間上相互交叉存在，顆粒與顆粒之間接觸面大，其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于添加硅灰石的多孔陶瓷。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分散劑種類和濃度對(duì)多孔陶瓷的影響。實(shí)驗(yàn)證實(shí)：采用PVB作為分散劑，無(wú)水乙醇作為溶劑，PVB與溶劑的比例在(4～4.5)g：100ml最合適。 分析了泡沫的選取及預(yù)處理等工序?qū)Χ嗫滋沾蓸悠窉鞚{效

4、果的影響。實(shí)驗(yàn)證明，泡沫預(yù)處理溶液濃度范圍在10％～20％之間，浸泡時(shí)間在6～10h，可以獲得性能優(yōu)良的多孔陶瓷材。著重研究了多孔陶瓷熔滲銅技術(shù)，發(fā)現(xiàn)銅粉熔入多孔陶瓷中的溫度范圍很窄，在980～1020℃之間；而在750℃以上降低升溫速度，可使陶瓷內(nèi)部銅粉燒透熔化，獲得良好的復(fù)合材料。掃描電鏡分析結(jié)果表明，銅與多孔陶瓷骨架之間的界面結(jié)合良好，具有較高的結(jié)合強(qiáng)度。所制備的多孔陶瓷-銅復(fù)合材料均勻致密。 綜上所述，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，本文已經(jīng)