復(fù)合添加制備Si-,3-N-,4-多孔陶瓷材料的研究.pdf

1、本課題以硅粉為原料，以碳粉和尿素為造孔劑，以Al2O3、Y2O3、Fe、Al為燒結(jié)助劑，采用常壓反應(yīng)結(jié)合造孔劑法制備氮化硅基多孔陶瓷。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了造孔劑、燒結(jié)助劑、成型壓力等工藝因素對(duì)制備材料的XRD、孔特性(顯氣孔率、孔徑、孔結(jié)構(gòu))及性能的影響，并探討了其相互關(guān)系，有助于精確控制多孔陶瓷的孔特性與性能，從而制備出性能優(yōu)良的氮化硅多孔陶瓷。 研究結(jié)果表明：采用反應(yīng)燒結(jié)，結(jié)合常壓燒結(jié)工藝可制備出Si3N4基多孔陶瓷材料；

2、對(duì)添加單一燒結(jié)助劑(Al2O3與Y2O3)與復(fù)合添加(Al2O3、Y2O3、Fe、Al)的試樣進(jìn)行了物相分析，試樣都有α-Si3N4和β-Si3N4生成，且復(fù)合添加的效果明顯。 隨著造孔劑含量的增加，試樣的顯氣孔率增加，平均氣孔孔徑增大。添加造孔劑(碳粉與尿素)在25％內(nèi)，可制得平均孔徑在16μm-22μm之間的氮化硅多孔陶瓷，在復(fù)合添加Al2O3、Y2O3、Fe、Al、碳粉和尿素的條件下，添加碳粉試樣的顯氣孔率變化幅度高于添加

3、尿素的試樣，平均孔徑低于同含量添加尿素的平均孔徑，氣孔分布均勻。 在單一添加氧化物作為燒結(jié)助劑的條件下，氧化物含量在20％內(nèi)，添加Y2O3與添加Al2O3試樣的平均孔徑均在14.87μm～16.53μm之間，添加Y2O3試樣的氣孔分布均勻。 對(duì)添加相同含量Al2O3、Y2O3、Fe粉、Al粉，不同含量的C粉、尿素的條件下，碳粉含量的增加可提高材料的顯氣孔率，降低材料的抗壓強(qiáng)度；在氣孔率相同的情況下，增加成型壓力可提高制品