水基冷冻干燥工艺制备层状结构多孔SiC陶瓷

《水基冷冻干燥工艺制备层状结构多孔SiC陶瓷》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第30卷第3期硅酸盐通报Vol．30No．32011年6月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYJune，2011水基冷冻干燥工艺制备层状结构多孔SiC陶瓷徐照芸，罗民，王怀昌，梁斌，宋伟明(宁夏大学化学化工学院能源化工重点实验室，银川750021)摘要:以微米级SiC粉体为原料，利用冷冻干燥和原位反应烧结制备了具有层状孔道结构的SiC多孔陶瓷。XRD分析表明多孔陶瓷的主相是α-SiC，结合相是方石英;SEM观察到多孔陶瓷具有相互连通的开孔结构;多孔SiC陶瓷的总孔隙率和开孔隙率随固相含量和烧结温度的增加而下降。多孔陶瓷的孔径分布呈现双峰分布

2、特点，大孔孔径峰值介于20～80μm，小孔孔径峰值为0．5～0．9μm。在原位反应烧结过程中，在1100℃以上SiC开始发生氧化形成SiO2结合的多孔SiC陶瓷，显著提高了陶瓷的压缩强度。随着烧结温度从1000℃提高到1500℃，固相含量为30vol%的多孔SiC陶瓷开孔率从68．9%下降到61．8%，压缩强度由5．5MPa升至25．5MPa。关键词:冷冻干燥工艺;多孔SiC陶瓷;层状孔结构;原位反应烧结中图分类号:TB321文献标识码:A文章编号: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温强度高、抗氧化、耐磨耐腐蚀等优点，多孔SiC陶瓷在高温气体、熔体过滤、催化基金项

7、目:国家自然科学基金项目(No．21061012);国家教育部科学技术研究重点项目(No．210237);宁夏自然科学基金(NZ0916)作者简介:徐照芸(1987-)，女，硕士．主要从事多孔陶瓷的研究．通讯作者:罗民．E-mail:luominjy@nxu．edu．cn第3期徐照芸等:水基冷冻干燥工艺制备层状结构多孔SiC陶瓷737［1-3］剂载体等领域得到广泛的应用。目前多孔陶瓷的制备方法有造孔法、有机泡沫浸渍法、溶胶凝胶法、发泡［4-7］法、凝胶浇铸工艺、生物模板法等。定向冷冻干燥工艺是近年来发展起来的一种制备具有复杂外