【摘 要】
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多孔陶瓷作为一种新型无机非金属材料,因其密度低、耐高温及耐腐蚀能力强、比表面积高、强度适中、热导率低等特性,受到的关注与日俱增,已成为陶瓷材料领域的研究热点,并被广
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多孔陶瓷作为一种新型无机非金属材料,因其密度低、耐高温及耐腐蚀能力强、比表面积高、强度适中、热导率低等特性,受到的关注与日俱增,已成为陶瓷材料领域的研究热点,并被广泛应用于隔热保温、过滤吸附、吸声隔音、生物医学材料及环保建材等领域,具有极高的利用价值和良好的应用前景。本文以高纯度二硼化锆及碳化硅陶瓷粉体为原料,莰烯作为成型介质,Texaphor963为添加剂,经过恒温球磨得到硼化锆-碳化硅陶瓷浆料,采用冷冻注模法制得陶瓷坯体,经过室温干燥、烧结得到了具有三维网络多孔结构的硼化锆-碳化硅多孔陶瓷。采用扫描电子显微镜、压汞法、压缩强度测试等方法对硼化锆-碳化硅多孔陶瓷的内部微观结构、孔隙形态及力学性能等特性进行表征。为系统研究不同初始固相含量、冷却机制、烧结制度对多孔陶瓷微观结构的影响,设计了一系列验证实验来对以上参数进行研究。实验结果表明,冷冻注模法制备的多孔陶瓷都具有三部分结构,分别是表面致密层、过渡层及中心结构区域,且三种结构的差异是莰烯在不同固相含量及冷却机制下结晶形貌不同的结果。莰烯的冷凝结晶过程主要以树枝状的方式生长延伸。研究了硼化锆-碳化硅多孔陶瓷的孔隙特性及力学性能,并分析了其主要的影响因素,最终结论证实,硼化锆-碳化硅多孔陶瓷的孔径和孔隙率随固相含量的增加、保温时间的延长而减小;孔径尺寸随冷却温度的下降而减小;压缩强度随固相含量的增加、保温时间的延长而提高。
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