泡沫碳化硅陶瓷的导电性能

采用高分子热解和反应烧结方法制备出泡沫碳化硅陶瓷，研究了泡沫碳化硅陶瓷的体积分数变化和钛的掺杂对泡沫碳化硅陶瓷骨架导电性能的影响．结果表明：随着泡沫碳化硅陶瓷的体积分数提高，泡沫碳化硅陶瓷的电阻率降低，这是泡沫碳化硅陶瓷筋中部碳化硅的面积增加所引起的；掺杂的钛转变成TiSi2导电相改善了泡沫碳化硅陶瓷的导电性能．TiSi2呈现离散和团聚两种形态分布，以不规则的形状位于碳化硅晶界之间，在碳化硅中作为施主杂质．泡沫碳化硅陶瓷表现出的正或负温度系数取决与掺杂的钛量的多少．     

泡沫碳化硅陶瓷表面原位生长碳化硅晶须

采用固相和液相反应法在泡沫碳化硅陶瓷骨架表面原位生长碳化硅晶须,研究了催化剂和反应温度的影响．结果表明,催化剂氯化镍的作用使硅与碳直接反应生长出细长的碳化硅晶须．在适当的反应温度下生长的碳化硅晶须的表面光滑,线径比较大,有少量的呈弯曲状或竹节状;反应温度过高使得硅晶须的缺陷较多．在泡沫碳化硅陶瓷骨架的表面原位生长出碳化硅晶须属于LS生长机理．具有表面晶须的碳化硅陶瓷以深床体积过滤的方式用于过滤柴油机汽车尾气中的碳颗粒,表面晶须既能提高泡沫陶瓷过滤器的过滤能力,又有利于过滤器的再生．     

原位合成莫来石晶须增强碳化硅泡沫陶瓷

以碳化硅粉、氧化铝、高岭土为主要原料,采用有机泡沫浸渍法制备出碳化硅泡沫陶瓷坯体,经原位合成反应法在碳化硅泡沫陶瓷内生成莫来石晶须,研究反应温度对莫来石晶须合成的影响,以及莫来石的理论设计含量对泡沫陶瓷的抗压强度和抗热震性能的影响。结果表明:在1 450℃下形成的莫来石晶须直径约为0.5~1.8μm,长径比约为8~30。当莫来石理论设计质量分数为25%时,泡沫陶瓷的抗压强度为1.76MPa,抗热震性能为15次。     

泡沫碳化硅陶瓷表面纳米多孔碳化硅涂层的制备

利用硅改性树脂中硅元素和碳元素分子级均匀分散的特征,以硅改性树脂为涂层原料,在泡沫碳化硅陶瓷表面原位生成了多孔碳化硅活性涂层。在加入适量活性炭颗粒的条件下,在泡沫碳化硅陶瓷表面得到了性能良好的纳米碳化硅涂层,适合作为催化剂载体。相反,在没有活性炭颗粒加入的情况下,所得涂层龟裂、结合强度低,且碳化硅团聚成片,比表面积小。     

碳化硅泡沫陶瓷浆料成分与烧结性能

将用于制备碳化硅泡沫陶瓷的浆料烘干、制粉、干压、烧结,从而探讨浆料的成分与 烧结性能的关系.样品的抗弯强度与烧结助剂的含量之间存在最佳搭配关系,烧结对强度的贡 献主要来自于新相莫来石的生成和玻璃相对碳化硅颗粒的包覆、连接作用.同种成分的样品开 气孔率随着烧结温度的升高表现出单调下降的趋势,而抗弯强度与开气孔率的变化并没有表现 出完全相反趋势;不同成分样品的耐火度均保持在1730℃没有变化.采用最佳配方的浆料和 最佳烧结温度制备的碳化硅泡沫陶瓷抗弯强度可达到0.72MPa.     

泡沫碳化硅

1.前言碳化硅作为非氧化物陶瓷的代表,具有很高的耐热性和热导率、优良的耐药品性等特长。泡沫碳化硅,就是将碳化硅成型为泡沫的一种陶瓷类多孔体。它在碳化硅原有特性的基础上又新增加了好几种特长。下面仅就日本东海炭素公司制造并销售的泡沫碳化硅的特性及应用实例加以介绍。该公司的泡沫碳化硅具有三维网状骨架结构,气孔率非常高,通气性良好,具有能够通电发热的性能。只要把它的三维网状结构和陶瓷物质、通电发热等特点结合起来,就有希望在各种领域开发用途。     

几种陶瓷过滤材料的过滤机理研究

由多孔陶瓷材料制备的过滤元件在分离、净化领域得到日益广泛的应用,陶瓷过滤器的过滤机理和过滤效率的研究、表征日益受到重视.综述了泡沫陶瓷、普通多孔陶瓷管、陶瓷过滤膜过滤机理的研究进展.泡沫陶瓷主要通过滤饼机制、表面效应、整流效应来达到净化金属液的效果.     

铁尾矿及其反应烧结多孔陶瓷的制备与性能研究

为拓展铁尾矿的资源化利用途径,本研究分别以细颗粒高硅铁尾矿、铁尾矿+石墨粉以及铁尾矿+石墨粉+碳化硅粉为原料,采用泡沫注凝成形-常压烧结、泡沫注凝成形-反应烧结和模压成形-反应烧结工艺制备了铁尾矿多孔陶瓷和三种以碳化硅为主晶相的多孔陶瓷。通过DSC-TG和XRD分析,研究了铁尾矿自身的烧结过程以及铁尾矿与石墨之间的碳热还原反应烧结过程,对比分析了四种多孔陶瓷材料的孔隙率、压缩强度、热导率等性能。结果表明,以铁尾矿为原料可制备具有较高孔隙率(87.2%)、压缩强度(1.37 MPa)和低热导率(0.036 W/(m·K))的铁尾矿多孔陶瓷,它是一种高效保温隔热材料;利用铁尾矿与石墨之间的碳热还原反应可获得碳化硅多孔陶瓷,其热导率显著提高,但强度偏低;而在原料中加入部分碳化硅,可以明显改善多孔陶瓷的压缩强度,获得具有高孔隙率(91.6%)、较高压缩强度(1.19MPa)和热导率(0.31W/(m·K))的碳化硅多孔陶瓷,它可作为轻质导热材料或复合相变材料的载体使用;与泡沫注凝成形工艺相比,采用模压成形工艺制备的碳化硅多孔陶瓷虽然孔隙率有所降低(79.3%),但热导率得到显著提升(1.15 ...     

光催化泡沫陶瓷过滤器的应用研究现状和展望(英文)

高活性的光催化二氧化钛纳米材料与高气孔率的三维多孔泡沫陶瓷材料复合,得到的光催化泡沫陶瓷过滤器,具备高活性、大表面积、大通量、以及陶瓷的耐高温、耐化学腐蚀、循环适用性,在大气/水净化领域率先得到了广泛应用。在工业领域的废气脱臭处理、在农业领域的农药废水太阳光降解、在医疗卫生领域的实验室医院空气杀菌处理、在交通领域的高速列车空气净化等,已经展开应用。综述了国内外光催化泡沫陶瓷过滤器的应用研究现状、问题及其发展趋势。     

表面处理对碳化硅泡沫陶瓷挂浆性能的影响

采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅泡沫陶瓷时, 通过对聚氨脂泡沫进行不同改性剂的表面处理来改善其挂浆性能, 利用一种更加合理的表征方法, 即测量挂浆后泡沫陶瓷素坯孔筋尺寸和表征孔筋挂浆后形貌来衡量挂浆性能. 试验结果表明, 在所选用的四种改性剂中, 羧甲基纤维素(CMC)的改性作用最好, 其次是硅溶胶, 而聚乙烯醇(PVA)效果最差. CMC的改性效果主要来源于pH值>7 条件下形成的疏水基团与有机泡沫结合而亲水基团与水基浆料结合的结构, 这种结构可以显著改善有机泡沫与水基浆料的润湿性.     

Preparation of aligned silicon carbide whiskers from porous carbon foam by silicon thermal evaporation

Aligned silicon carbide whiskers were prepared from porous carbon foams by thermal evaporation of silicon. High-density silicon carbide whiskers were vertically deposited on the surface of siliconizing carbon foam. The whiskers were straight and hexagon-shaped with diameter of 1-2 μm and length of about 40 μm. They consisted of a single-crystalline zinc blende structure crystal in the [111] growth direction. The pore structure of carbon foam played an important role in determining distribution of the whiskers on the surface of siliconizing carbon foam. When carbon foam with higher porosity and larger pore size was employed, distributions of the whiskers were more ordered and more intensive. The whiskers were grown by the vapor-solid (VS) mechanism.     

Microstructures and mechanical properties of silicon nitride bonded silicon carbide ceramic foams

Silicon nitride bonded silicon carbide foams have been produced by nitridation of the foamed compacts containing silicon carbide and silicon powders. When no nitridation additive was used the ceramic foams nitrided at all temperatures studied contained a significant amount of whisker phase α-Si₃N₄ formed both inside and outside the cell walls leading to a loose microstructure and a low mechanical strength. When the Al₂O₃ and Y₂O₃ were used as nitridation additives, the ceramic foams nitrided at temperatures of 1360 and 1395 °C containing certain amount of Si₂N₂O and whisker α-Si₃N₄ phases that are bonded by a glassy phase and behave as reinforcements for the ceramic foams exhibited a much higher mechanical strength. At nitridation temperature of 1430 °C, the ceramic foam showed the locally formed β-Si₃N₄ as the main nitrided phase that caused no increase in bonding area between the nitrided phase and the silicon carbide particles. Thus, a relatively lower mechanical strength was observed for the ceramic foam.     

铸造用泡沫陶瓷的制备工艺及发展现状

介绍了泡沫陶瓷材料的性能表征及其发展现状和存在问题,总结了制造中的材料选取、制造工艺以及技术性能指标。     

在泡沫碳化硅载体上自转化合成silicalite-1型沸石晶体

以泡沫碳化硅载体内的残余硅为硅源,在泡沫碳化硅载体上自转化合成silicalite-1型沸石晶体.用残余硅含量为16.7%的泡沫碳化硅作为载体,町制备出负载均匀、耐热性好,抗热冲击、比表面积为36 m2g-1的silicalite-1型沸石晶体/泡沫碳化硅复合材料.研究了泡沫碳化硅载体的残余硅含量和水热合成溶液的组成等因素对沸石晶体的自转化合成及其形貌的影响.结果表明,泡沫碳化硅载体中的残余硅含量是影响沸石晶体层结晶的关键因素.当载体中硅的含量过低时,溶液中的硅酸根浓度过低,不具备形成沸石晶体的条件;而当载体中硅的含量过高时,溶液中的硅酸根浓度过高,沸石晶体优先在残余硅的表面形核,随着这些硅的溶解,在其上形成的沸石晶体也随之脱落.增加模板剂的含量可促进沸石晶体形核,从而使沸石晶体的尺寸变小.     

泡沫陶瓷填料直接蒸发冷却换热性能实验研究

介绍了泡沫陶瓷填料的直接蒸发冷却换热性能实验方法,探讨了泡沫陶瓷填料换热效率和过流阻力的影响因素及其影响规律。实验结果表明:新型泡沫陶瓷材料可用作直接蒸发冷却换热填料,其换热效率接近纸质湿帘,高于金属填料,在温室空气调节领域有着广阔的应用前景。     

成型温度对多孔SiC陶瓷性能的影响

以包混工艺合成了核-壳结构的先驱体粉体,并引入少量Al<,2>O<,3>,SiO<,2>和Y<,2>O<,3>作为复合添加剂,通过模压成型、炭化和烧结工艺制备了多孔碳化硅陶瓷;研究了成型温度对样品的孔隙率、密度、热膨胀系数、抗弯强度和热震性能的影响.结果表明:成型温度对多孔碳化硅陶瓷的孔隙率、密度、抗弯强度及热震性能均...     

连续纤维补强增韧碳化硅基陶瓷复合材料研究进展

连续纤维补强增韧碳化硅基陶瓷复合材料具有密度低、强度和韧性高、抗氧化、耐高温等综合性能,已在国外宇航领域得到了广泛的应用.综述了国内外连续纤维补强增韧C/SiC陶瓷复合材料的研究进展,主要包括国内外在增韧机理、基体复合技术、界面技术以及应用等方面的研究进展情况.     

Processing of microcellular SiC foams

A replication process for producing fine open-celled ceramic foam from preceramic polymers is presented and analysed. In this process a porous sodium chloride compact formed by sintering was first infiltrated with polycarbosilane. After dissolution of the salt, the resulting polymer foam was cured by oxidation in air and pyrolysed to form a silicon carbide foam. The curing stage is the most critical step, and was investigated using a series of controlled curing experiments and finite-difference modelling of heat transfer during curing. Good agreement has been found between theory and experiment. The model was then used to investigate the limits of the process and to provide stategies for successful curing of the foams without melting or cracking.