SiC泡沫陶瓷主要应用于高温废气体及金属液过滤器，其热稳定性好、比表面积大、力学性能优异，应用前景广泛。通过添加合适的烧结助剂，可有效降低SiC泡沫陶瓷的烧结温度并改善其力学性能，扩大SiC泡沫陶瓷的应用范围。
本论文以聚氨酯泡沫为前驱体，α-SiC为原料，聚乙烯醇为前驱体表面改性剂，羧甲基纤维素及硅溶胶为浆料粘结剂，分别以Al2O3及Al2O3+MgO为烧结助剂，采用有机泡沫浸渍法制备SiC泡沫陶瓷预制块，再利用无压烧结的方法制备SiC泡沫陶瓷。研究了烧结温度、烧结助剂种类及含量对SiC泡沫陶瓷的组织结构和各项性能的影响规律。采用X射线衍射、扫描电子显微镜对SiC泡沫陶瓷进行物相及显微组织结构分析，并采用抗压试验等对SiC泡沫陶瓷的力学性能进行测试。
结果表明，以Al2O3为烧结助剂时，Al2O3与SiC泡沫陶瓷表面氧化生成的SiO2反应生成莫来石，可降低烧结温度，提高烧结速率。在1450℃下烧结时，随着烧结助剂含量的增加，SiC泡沫陶瓷材料的气孔率逐渐减小，抗压强度呈先增大后减小的趋势，在烧结助剂含量为20wt％时达到最大。烧结助剂含量为20wt％时，随着烧结温度的升高，试样的气孔率逐渐减弱而抗压强度则是先增加后减弱，在1450℃达到最大值。
以Al2O3+MgO为烧结助剂时，材料中除形成莫来石相外，还形成了针状的镁橄榄石相，不但可以降低烧结温度，促进烧结，还可以有效改善材料的力学性能。随着烧结助剂含量的增加，材料的气孔率和抗压强度先增大后减小，在烧结助剂含量为8wt％时最大。当烧结助剂含量为8wt％时，随着烧结温度的提高，材料的气孔率和抗压强度均在1450℃达到最大值。SiC泡沫陶瓷的孔隙率和抗压强度基本可满足使用要求。
- 作 者：
- 蔡红玉
- 学科专业：
- 材料物理与化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 哈尔滨理工大学
- 导师姓名：
- 何秀兰
- 学位年度：
- 2014
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
