高分散SiC注漿成型坯體的研究.pdf

1、重結(jié)晶碳化硅(Recrystallized Silicon Carbide,R-SiC)陶瓷由于具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能,在高溫、耐磨耐腐蝕領(lǐng)域具有十分重要的應(yīng)用。利用粉碎法生產(chǎn)硅片切割刃料和SiC磨料時,不可避免地產(chǎn)生大量粒徑小(2.9～4.5μm)、純度低(SiC含量93～95％)的SiC尾粉,除個別廠家少量用作耐火材料的添加劑外,大量只能回爐冶煉,浪費了寶貴的資源。
　　 本文以低純SiC尾粉為原料,通過對SiC尾粉進行氧

2、化處理和酸性提純處理,去除了低純SiC尾粉中的大多數(shù)雜質(zhì)。探討得到SiC尾粉的最佳表面改性體系為:以硅烷偶聯(lián)劑YDH-560和包覆劑G3作為SiC粉體的包覆改性體系試劑,選擇在80℃,pH=6.5條件下,反應(yīng)2h。SiC尾粉Zeta電位的最大絕對值由改性前的27.57mV增大到45.42mV,極大的增強了其在水介質(zhì)中的分散能力。與此同時,表面改性使?jié){料由脹流型向假塑型轉(zhuǎn)變。
　　 研究發(fā)現(xiàn),由于使用了硅烷偶聯(lián)劑和醇醚類改性劑體系

3、,不同于Saint-Gobain公司1.2μm改性SiC粉的靜電穩(wěn)定機制,本實驗室改性的3.5μmSiC尾粉是以位阻穩(wěn)定為主的聯(lián)合穩(wěn)定機制。將0.61μmSiC∶3.5μm尾粉=10∶40顆粒級配,得到d50=1.17μm的3.5μmSiC尾粉級配粉。粗SiC顆粒表面光滑是其使?jié){料粘度降低的主要原因,而粗SiC顆粒的空間體積要小于細SiC顆粒,因此粗SiC顆粒比細SiC更容易緊密堆積。添加40wt%～60wt%含量的100μmSiC后,

4、漿料的粘度隨100μmSiC的增加而下降,添加55wt%100μmSiC坯體顯微結(jié)構(gòu)的均勻性和密度最高,密度達2.70g/cm3。
　　 使用TMAH∶PEI=1∶1的復(fù)配分散劑,可以使改性SiC粉在水介質(zhì)中很好的分散,有效減少分散劑高分子鏈的穩(wěn)泡反應(yīng)和減緩粉體中殘余硅的產(chǎn)氣反應(yīng),坯體中的氣孔較少。消泡劑NXZ具有很好消泡、抑泡效果,并在20～50S-1剪切速率下下可以降低SiC漿料的粘度。SiC粉中殘余硅的放氣反應(yīng)和粉體包覆改