氮化硅网眼多孔陶瓷的制备及性能研究

来源 :中国科学院上海硅酸盐研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yujian136
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采用具有三维网状结构的软质聚氨酯泡沫作为模板制备了氮化硅网眼多孔陶瓷.在对工艺过程深入研究的基础上,通过有机泡沫体的表面处理、辊压工艺的优化、缺陷形成原因及有限元计算结果的分析、两次离心挂浆工艺及其影响因素等方面做了深入系统的研究,并为具有可控结构网眼多孔陶瓷的制备提供了一条崭新的途径.采用廉价的耐火级氮化硅等粉体为原料,制备了高性能的氮化硅网眼多孔陶瓷,为氮化硅陶瓷的应用开辟了新的应用领域.为了解决有机模板与水基浆料之间的润湿性问题,以固液两相润湿原理为指导,对聚氨酯泡沫体进行了处理.首先,用NaOH溶液对其处理;其次,用亲水性的无机溶液对其进行表面改性.处理后的有机模板的回弹性不但没有下降,反而显著提高,也使挂浆量提高了近40%.根据粉体ζ电位及浆料粘度与pH值的关系,各粉体在pH=10时的分散性最佳,确定了浆料的最佳pH值在10附近,并制备了适于浸渍成型的浆料.在有限元分析的基础上,以有限元分析的结果为理论指导,从提高涂覆厚度和均匀性入手,发展了一种新的挂浆工艺,两次离心工艺,制备了高强度、结构均匀可控的网眼多孔陶瓷.与辊压工艺相比,离心挂浆工艺有着显著的优势.仅通过两次离心挂浆就可以得到结构均匀的多孔结构,两次离心挂浆不用预烧结或者烧结,降低了能耗,简化了工艺;由于挂浆工艺是采用离心力除去多余浆料,所以可以制备辊压工艺不能制备的、形状(厚度)不规则的制品.
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