多孔陶瓷-Cu復(fù)合材料制備工藝研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

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,利用有機泡沫浸漬法成型,通過燒結(jié)制備出多孔陶瓷,并力求獲得最佳工藝參數(shù)。通過大量實驗,制備的多孔陶瓷具有足夠的氣孔率和一定強度。實驗結(jié)果表明,不同成分的陶瓷,所對應(yīng)的燒成工藝參數(shù)不同。通過對大量實驗數(shù)據(jù)分析,總結(jié)出最佳燒結(jié)工藝如下:對于添加硅灰石的多孔陶瓷,當(dāng)Al<,2>O<,3>粉占30%時,樣品在1250℃x60min工藝下燒結(jié)結(jié)果較好;而

2、500nm級Al<,2>O<,3>粉成分占70%時,其樣品在1450℃x70min工藝下燒結(jié)結(jié)果較好。對于添加堇青石的多孔陶瓷,500nm級Al<,2>O<,3>粉占60%時,其樣品在1470℃x60min工藝下燒結(jié)結(jié)果很好,具有一定的強度、硬度以及較高的顯氣孔率。采用有機泡沫浸漬法制備多孔陶瓷的氣孔率可達到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,其強度遠遠高于添加硅灰石的多孔陶瓷。通過實驗驗證了分散劑種類和濃度對多孔陶瓷的影響。實驗證實:采用PVB作為分散劑,無水乙醇作為溶劑,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。實驗證明,泡沫預(yù)處理溶液濃度范圍在10%~20%之間,浸泡時間在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,通過實驗,本文已經(jīng)

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