木质陶瓷制备与研究

《木质陶瓷制备与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、木质陶瓷制备与研究SiC木质陶瓷的制备与研究摘要：木材陶瓷具有广泛应用前景，本文通过含氢硅油与二乙烯基苯反应得到交联剂，交联剂与木粉混合球蘑压制成型，高温烧结得到木质陶瓷。本文主要从木质陶瓷的XRD图像，SEM图像，孔隙率和得碳率等方面研究了木材陶瓷的性能特点。研究结果表明：关键词：PSODVBSiC木质陶瓷Abstract:woodceramicshaswideapplicationprospect,thisarticlethroughofhydrogensiliconeanddivinylbenzenereactiongetcrosslinkinga

2、gent,crosslinkingagentandwoodpowdermixedballmillpressuremolding,hightemperaturesinteringgetwoodinessceramics・ThisarticlemainlyfromthewoodoftheceramicimageXRD,SEMimage,poreratioandcarbonratetheaspectsofwoodceramicperformaneecharacteristics.Keywords:PSODVBSiCwoodinessceramics绪论前言目前

3、，将材料的先进性、舒适性及环境协调性有效结合起来，从而减轻材料制备过程的环境负担，制造出新型的环境材料，是材料科学进步和发展的重耍方向Z—[1]。木质陶瓷(Woodceramics)正是基于发展新型环境材料、开发利用可再牛资源而开发出的一种新材料[2-3]o由于木质陶瓷本身结构上的特殊性，使其具有良好的力学特性、热特性、电磁特性和摩擦学特性，经加工后有望替代传统陶瓷，可潜在用作电极、发热体、电机炭刷、刹车衬里、耐腐蚀材料、绝热材料、过滤材料等，具有广阔的开发应用前景，是某些不可再生材料的理想替代品[4-5]o1・2木质陶瓷的发展木质陶瓷最初是以炭木质陶瓷

4、出现的，随着近年来研发的进展，相继出现了SiC木质陶瓷，Si/SiC复相陶瓷和氧化物木质陶瓷等多种仿牛陶瓷材料。SiC木质陶瓷在制备上主要有两种方法：一种是以木炭为模板的液相Si渗入法，一般低温状态下形成SiC多孔陶瓷，而高温状态下形成Si/SiC复相陶瓷；另一种是以木材或木炭为模板的SiO2溶胶渗入法，渗入SiO2溶胶的木质原料经高温碳热还原反应即可制得多孔B-SiC陶瓷。氧化物木质陶瓷是将氧化物粉末料浆或前驱体聚合物（如聚硅烷、聚硅氧烷）渗入木材中，然后加热氧化，烧掉木材中的有机质而形成的一种多孔陶瓷。与碳木质陶瓷不同，在制备氧化物木质陶瓷过程中，木

5、材只能作为模板，而在制备碳化硅木质陶瓷的过程中，木材不仅可作为模板，而且还能为制品有效地提供碳⑹。最近，美国专家应用陶瓷材料四乙氧基硅烷溶液处理木材，制成高强度木材。这种木质陶瓷复合材料既保留了木材的外形和纹理，又可进行着色美化，且强度和耐磨性大大提高，应用前景广阔。1.3木质陶瓷的制造技术自1990年日本青森工业试验场冈部敏弘和斋藤幸司成功开发出木基陶瓷材料以来，如何将具有多级孔结构的木材转变成相应结构的陶瓷材料,引起了国内外学者的高度重视。特别是近几年，人们更是把木基陶瓷材料制造技术的研究与开发视为热门重耍课题Z—。研究者根据木材具有的化学结构特点和

6、细胞组织特有的蜂窝状微孔结构，利用高分子材料（酚醛树脂、咲喃树脂和醇酸树脂等热固性树脂）［7,9］、液化木材［9,10］＞无机材料（硅、二氧化硅、正硅酸乙醇、钛酸丁醇、氯化顿、磷酸二氢讓、硼酸、铝化合物等）［8,11］和金属材料（铝、镁、铜、锡、钮、铅及其合金等）⑺与木材的复合特性，成功开发出了一系列木基陶瓷材料制造的新技术新工艺。目前比较成熟的木基陶瓷材料制造技术主要有以下4类:（1）无机改性木基陶瓷材料（陶木）制造技术⑵C/C木基陶瓷材料制造技术；（3）Si/SiC木基陶瓷材料制造技术；（4）金属化木基陶瓷材料制造技术。1.3.1无机改性木基陶瓷材料

7、（陶木）制造技术“陶木”的概念最早由台湾科学家江坤先生在20世纪80年代提出，实质上是一种物理渗透与化学渗透相结合的无机改性木材，其制造工艺过程无须高温烧结，代之以干燥定型过程［11-13］其常规处理工艺流程为：木材一清水浸泡一预处理浸泡一反应浸泡一干燥定型一“陶木”产品。当预处理浸泡液采用含有硼酸的高质量分数（30%以上）的氯化顿水溶液（浸泡时间为3h）,反应浸泡液采用含有硼酸的高质量分数（30%以上）磷酸二氢镀水溶液（浸泡时间为3h）时，扩散渗透到木材内部组织及其细胞壁内的磷酸根离子与顿离子会产生化学反应，生成不溶性的磷酸顿和磷酸氢顿，经干燥定型后不

8、仅能有效地抑制木材变色变质，并能增强木材的阻燃性。据称这种“陶木”用煤气火焰燃烧