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《燒結(jié)溫度對pvt制備定向多孔碳化硅陶瓷組織和性能的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、燒結(jié)溫度對PVT制備定向多孔碳化硅陶瓷組織和性能的影響#劉波波,楊建鋒**51015202530(金屬材料強度國家重點實驗室,西安交通大學,西安,710049)摘要:對于碳化硅高溫再結(jié)晶工藝獲得的定向多孔碳化硅陶瓷,研究了燒結(jié)溫度對材料組織結(jié)構(gòu)和性能影響。結(jié)果表明在低于2050℃的溫度燒結(jié)時,獲得的多孔陶瓷為近似各向同性的均勻多孔結(jié)構(gòu)。燒結(jié)溫度超過2150℃時,定向多孔碳化硅陶瓷開始形成,隨著溫度的增加燒失率增加,軸向彎曲強度大于徑向彎曲強度,徑向強度值先稍微增加后下降。在0.3-0.5×1
2、05Pa的Ar氣氛、燒結(jié)溫度2300℃和時間2小時的條件下,對自由堆積松散成型的碳化硅樣品進行燒結(jié),可獲得氣孔形態(tài)和晶粒取向沿軸向定向排列的多孔碳化硅陶瓷,其氣孔率高達63.2%,軸向與徑向的強度比為5.34-5.69。關(guān)鍵詞:碳化硅;多孔陶瓷;高溫再結(jié)晶中圖分類號:V254.2EffectsofSinteringTemperatureonPreparationofDirectionalPorousSiliconCarbideCeramicMicrostructuresandProperties
3、viaPVTLIUBobo,YANGJianfeng(StateKeyLaboratoryforMechanicalBehaviorofMaterials,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an,710049)Abstract:ForthedirectionalSiCporousceramicsobtainedbythehigh-temperaturerecrystallizationprocess,effectsoffiringtemperatureonthemicrost
4、ructureandmechanicalpropertieswereinvestigated.TheresultsshowedthattheporousSiCceramicsporousceramicsobtainedwastheapproximateisotropichomogeneousporousstructurewhenthefiringtemperaturewasbelow2050℃,.Whenthetemperatureexceeded2150℃,theformationoforie
5、ntationofporoussiliconcarbidebegan,andasthetemperatureincreased,theweightlossincreased,andtheaxialbendingstrengthbecamehigherthantheradialvalue,whichwasslightlyincreasedfollowedbydecrease.WithconditionofanAratmosphereof0.3-0.5×105Pa,thesinteringtempe
6、ratureof2300℃andsoakingtimeof2hours,thelooselypackedsiliconcarbidesamplesweresinteredandorientedporoussiliconcarbideceramicswithaxiallyalignedporeandgrainwereobtained.Theporosityreachedto63.2%,andtheratioofaxialandradialstrengthwas5.34-5.69.Keywords:
7、SiC;Porousceramics;Hightemperaturerecrystallization350引言定向多孔SiC陶瓷是氣孔具有定向分布的一類多孔SiC陶瓷,特殊的組織結(jié)構(gòu)決定了其在高溫和低溫流體過濾、催化劑載體和復(fù)合材料等方面具有廣闊的應(yīng)用前景,得到了廣泛的關(guān)注[1-3]。傳統(tǒng)的多孔SiC陶瓷制備方法,包括氧化粘結(jié)法、燃燒合成法、聚碳硅烷轉(zhuǎn)化法、40碳熱反應(yīng)、化學氣相浸漬與反應(yīng)、溶膠凝膠/碳熱還原和液Si滲入法等[4-6]都不足以制備出具有氣孔定向分布的結(jié)構(gòu),另一方面大量添加劑的
8、使用也極大限制了SiC材質(zhì)性能的發(fā)揮,也基金項目:國家教育部博士點專項基金(項目編號:20100201110036),國家自然科學基金(項目編號:51272205,51072157)作者簡介:劉波波(1983-),男,博士生,主要研究方向:PVT制備高致密SiC的研究通信聯(lián)系人:1965-,男,教授,博士生導(dǎo)師,主要研究方向:氮化硅多孔陶瓷.E-mail:yang155@mail.xjtu.edu.cn-1-限制了材料的使用前景。高溫再結(jié)晶燒結(jié)制備多孔碳化硅主要依靠碳化硅的高溫分解蒸發(fā)和在低蒸