碳化硅多孔陶瓷的制备及其性能研究

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碳化硅多孔陶瓷具有优异的耐高温性能,在较高的温度下具有耐酸碱腐蚀、高强度、良好的抗热震性和电致发热等功能,使其在高温烟气过滤、金属过滤等方面有着广泛的应用。本文采用添加造孔剂法制备高性能的碳化硅多孔陶瓷,研究了不同种类的粘结剂、造孔剂和烧结助剂以及成型压力和烧结温度等因素对碳化硅多孔陶瓷力学性能的影响,同时对碳化硅多孔陶瓷的耐腐蚀性进行了研究。最后通过XRD、SEM、万能材料试验机等测试手段,对多孔陶瓷烧结体的物理性能及微观结构作了测试、分析和探讨。实验结论如下:1.通过对比羧甲基纤维素钠(CMC)、聚乙烯醇(PVA)以及葡萄糖三种粘结剂对碳化硅多孔陶瓷生坯的力学性能影响,最终确定以15wt%的CMC溶液为粘结剂时生坯强度大,烧结后表面无起泡现象。2.实验分别以Y2O3、CaCO3为烧结助剂,以炭黑、石墨、碳酸氢铵为造孔剂,通过对它们在碳化硅多孔陶瓷烧结过程中作用机制的研究及相应制品性能的比较,最终确定以2.5wt%的Y2O3做烧结助剂,石墨为造孔剂制备的碳化硅多孔陶瓷的力学性能最优,并对其进行了耐腐蚀性及抗热震性能的测试。3.当石墨添加量为15wt%时,实验获得碳化硅多孔陶瓷的气孔率能达到48.3%,抗弯强度能够达到85MPa。
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