碳化硅泡沫陶瓷具有透過性高、比表面積大、隔熱性良好、抗熱震性優(yōu)異和高溫性能優(yōu)良等優(yōu)點,在汽車尾氣處理、工業(yè)污水處理、催化劑載體、熔融金屬過濾和隔熱隔音材料等鄰域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文采用有機模板浸漬法,以聚氨酯海綿為模板、磷酸二氫鋁為粘結(jié)劑、Si C微粉為骨料,在800℃和950℃下制備出碳化硅泡沫陶瓷,并對不同粘結(jié)劑低溫制備的泡沫陶瓷進行高溫處理。采用TG-DSC、XRD、SEM、萬能試驗機和水力學(xué)天平等分析手段,研究了漿料中磷酸二氫鋁含量、固相含量、粘結(jié)劑種類和處理溫度對碳化硅泡沫陶瓷的線收縮率、體積密度、抗折強度、開氣孔率及微觀形貌的影響,揭示了磷酸二氫鋁的熱解特性及碳化硅泡沫陶瓷的燒成機理。結(jié)果表明:800℃低溫制備出的Si C泡沫陶瓷線收縮率小于1%,體積密度小于0.5g/cm³。磷酸二氫鋁含量為40%、固相含量為60%時,抗折強度達(1.24±0.01)MPa;950℃低溫制備的Si C泡沫陶瓷線收縮率大于1%,體積密度小于0.6g/cm3,開氣孔率介于75%⁹1%之間。隨著磷酸二氫鋁含量的增加,泡沫陶瓷微觀組織有微裂紋出現(xiàn)并逐...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Summary
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外泡沫陶瓷的研究現(xiàn)狀
    1.3 SiC泡沫陶瓷的制備方法
        1.3.1 有機泡沫浸漬工藝
        1.3.2 發(fā)泡法
        1.3.3 溶膠-凝膠法
    1.4 SiC泡沫陶瓷的用途
        1.4.1 催化劑載體
        1.4.2 過濾器
        1.4.3 生物材料
        1.4.4 吸聲材料
        1.4.5 其它應(yīng)用
    1.5 本課題研究的目的及意義
    1.6 本論文研究的主要內(nèi)容
第二章 實驗方法及分析測試
    2.1 實驗原料及儀器
    2.2 泡沫陶瓷的制備
        2.2.1 有機泡沫模板的選擇
        2.2.2 有機泡沫模板的預(yù)處理
        2.2.3 陶瓷漿料的配置
        2.2.4 擠壓比的確定
        2.2.5 泡沫陶瓷預(yù)制體的制備
        2.2.6 泡沫陶瓷預(yù)制體的干燥
        2.2.7 泡沫陶瓷無壓燒結(jié)工藝參數(shù)的確定
    2.3 泡沫陶瓷的分析和測試方法
        2.3.1 原料的熱重分析
        2.3.2 泡沫陶瓷樣品的相組成分析(XRD)
        2.3.3 泡沫陶瓷樣品的顯微結(jié)構(gòu)分析(SEM)
        2.3.4 泡沫陶瓷樣品的線收縮率和體積密度測試
        2.3.5 泡沫陶瓷樣品的氣孔率測試
        2.3.6 泡沫陶瓷樣品的抗折強度測試
    2.4 本章小結(jié)
第三章 磷酸二氫鋁的熱解轉(zhuǎn)化機理研究
    3.1 磷酸二氫鋁分解產(chǎn)物的晶型結(jié)構(gòu)
    3.2 磷酸二氫鋁的熱分解特性
    3.3 本章小結(jié)
第四章 磷酸鹽低溫燒成SiC泡沫陶瓷及性能
    4.1 成分設(shè)計
    4.2 800℃燒成SiC泡沫陶瓷的顯微組織與性能
        4.2.1 燒成陶瓷的晶型結(jié)構(gòu)分析
        4.2.2 燒成陶瓷的顯微組織觀察
        4.2.3 燒成陶瓷的線收縮率分析
        4.2.4 燒成陶瓷的體積密度分析
        4.2.5 燒成陶瓷的力學(xué)性能分析
    4.3 950℃燒成SiC泡沫陶瓷的顯微組織與性能
        4.3.1 燒成陶瓷的晶型結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 燒成陶瓷的顯微組織觀察
        4.3.3 燒成陶瓷的線收縮率分析
        4.3.4 燒成陶瓷的體積密度分析
        4.3.5 燒成陶瓷的氣孔率分析
        4.3.6 燒成陶瓷的力學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 熱處理溫度對低溫制備SiC泡沫陶瓷性能的影響
    5.1 成分及熱處理溫度設(shè)計
    5.2 熱處理溫度對磷酸鹽粘結(jié)劑制備SiC泡沫陶瓷性能的影響
        5.2.1 熱處理后產(chǎn)物的顯微組織觀察
        5.2.2 熱處理后產(chǎn)物的晶型結(jié)構(gòu)分析
        5.2.3 熱處理后產(chǎn)物的線收縮率分析
        5.2.4 熱處理后產(chǎn)物的體積密度分析
        5.2.5 熱處理后產(chǎn)物的氣孔率分析
        5.2.6 熱處理后產(chǎn)物的力學(xué)性能分析
    5.3 熱處理溫度對復(fù)合粘結(jié)劑低溫制備出的SiC泡沫陶瓷性能的影響
        5.3.1 熱處理后產(chǎn)物的晶型結(jié)構(gòu)分析
        5.3.2 熱處理后產(chǎn)物的顯微組織觀察
        5.3.3 熱處理后產(chǎn)物的線收縮率分析
        5.3.4 熱處理后產(chǎn)物的體積密度分析
        5.3.5 熱處理后產(chǎn)物的氣孔率分析
        5.3.6 熱處理后產(chǎn)物的力學(xué)性能分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3739617