碳化硅基多孔陶瓷具有耐高溫、比表面積高、機(jī)械強(qiáng)度高、抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)和良好的過濾性能等一系列優(yōu)異性能,在高溫?zé)焿m過濾領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文以SiC微粉為基體材料,廣西白泥和Al2O3作為陶瓷添加劑,石墨、活性炭和炭黑作為造孔劑,通過原位反應(yīng)燒結(jié)工藝制備莫來石/碳化硅多孔陶瓷。系統(tǒng)研究了制備工藝、原料初始粒徑、莫來石理論含量和造孔劑對莫來石/碳化硅多孔陶瓷顯微結(jié)構(gòu)、相組成、氣孔率和體積密度以及彎曲強(qiáng)度的影響,得到了以下研究成果:（1）研究了制備工藝對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響。結(jié)果表明燒結(jié)溫度在1250℃到1450℃的范圍內(nèi)變化時,隨著燒結(jié)溫度的升高,莫來石/碳化硅多孔陶瓷的氣孔率先升高后逐漸降低,而體積密度增大,彎曲強(qiáng)度先略有降低后逐漸增大;當(dāng)燒結(jié)溫度為1450℃時,樣品的氣孔率為27.0%、彎曲強(qiáng)度為40.4 MPa。當(dāng)保溫時間從2 h增加為4 h時,樣品內(nèi)形成的液相量增加,使得氣孔率逐漸減小,體積密度和彎曲強(qiáng)度逐漸增大,最佳的保溫時間為3 h。隨著成型壓力的增大,樣品的氣孔率逐漸減小,而體積密度和彎曲強(qiáng)度增加,不同成型壓力下,氣孔率-彎曲強(qiáng)度的關(guān)系符合Rice公式。（2）... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 高溫?zé)焿m過濾的應(yīng)用領(lǐng)域
    1.3 高溫除塵技術(shù)和過濾機(jī)制
        1.3.1 高溫除塵技術(shù)
        1.3.2 過濾機(jī)制
    1.4 多孔陶瓷
        1.4.1 多孔陶瓷概述
        1.4.2 多孔陶瓷的制備方法
    1.5 原位反應(yīng)制備莫來石/碳化硅多孔陶瓷
        1.5.1 碳化硅和莫來石的性能
        1.5.2 原位反應(yīng)燒結(jié)技術(shù)
        1.5.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.6 本文的研究目的、意義和內(nèi)容
        1.6.1 研究目的與意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)
    2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方案
        2.2.1 原料配比設(shè)定
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
    2.3 性能測試與結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 掃描電鏡和能譜分析
        2.3.3 氣孔率和體積密度的測試
        2.3.4 彎曲強(qiáng)度的測試
    2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3 制備工藝對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
    3.1 燒結(jié)溫度對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
        3.1.1 相組成
        3.1.2 斷口形貌分析
        3.1.3 氣孔率和體積密度
        3.1.4 彎曲強(qiáng)度
    3.2 保溫時間對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
        3.2.1 相組成
        3.2.2 斷口形貌分析
        3.2.3 氣孔率和體積密度
        3.2.4 彎曲強(qiáng)度
    3.3 成型壓力對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
        3.3.1 氣孔率和體積密度
        3.3.2 彎曲強(qiáng)度
        3.3.3 氣孔率-彎曲強(qiáng)度的關(guān)系
    3.4 本章小結(jié)
4 原料對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
    4.1 原料粒徑對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
        4.1.1 相組成
        4.1.2 斷口形貌分析
        4.1.3 氣孔率和體積密度
        4.1.4 彎曲強(qiáng)度
    4.2 莫來石含量對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
        4.2.1 相組成
        4.2.2 斷口形貌分析
        4.2.3 氣孔率和體積密度
        4.2.4 彎曲強(qiáng)度
    4.3 本章小結(jié)
5 造孔劑對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
    5.1 造孔劑種類對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
        5.1.1 斷口形貌分析
        5.1.2 氣孔率
        5.1.3 彎曲強(qiáng)度
    5.2 石墨含量對莫來石/碳化硅多孔陶瓷影響
        5.2.1 氣孔率和體積密度
        5.2.2 彎曲強(qiáng)度
        5.2.3 氣孔率-彎曲強(qiáng)度的關(guān)系
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士研究生期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]燒結(jié)工藝對原位反應(yīng)莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響[J]. 石鑫,張軍戰(zhàn),張穎,黃晶.  兵器材料科學(xué)與工程. 2016(03)
[2]CaCO3摻雜下原位反應(yīng)制備SiC/莫來石復(fù)相多孔陶瓷的性能研究[J]. 石雯怡,鄧湘云,李建保,楊儀瀟,張偉,尹沛羊.  中國陶瓷. 2015(11)
[3]多孔碳化硅復(fù)合陶瓷的制備與性能研究[J]. 劉張敏,鄧湘云,白成英,李譽(yù),劉鵬瑋,王豐喜.  中國陶瓷. 2015(10)
[4]氟化鋁添加量對碳化硅/莫來石復(fù)合多孔陶瓷性能的影響[J]. 楊儀瀟,劉張敏,鄧湘云,李建保,石雯怡,張偉,尹沛羊.  硅酸鹽通報(bào). 2015(08)
[5]原位反應(yīng)燒結(jié)制備莫來石-鋅鋁尖晶石多孔陶瓷研究[J]. 段鋒,高云琴,尹洪峰.  人工晶體學(xué)報(bào). 2015(08)
[6]碳化硅陶瓷膜管對PM2.5捕集性能的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王軍,鄒姝姝,田蒙奎,陶文亮.  環(huán)境工程. 2015(06)
[7]多孔大通量莫來石相碳化硅陶瓷的制備與表征[J]. 徐慢,王亮,祝云,王樹林,沈凡,季家友.  武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[8]高溫過濾材料的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 蔣吉眾,張如全,張愛軍.  輕工科技. 2014(08)
[9]高溫氣體凈化用纖維過濾材料的性能[J]. 徐超,徐藝冬,金江.  硅酸鹽通報(bào). 2014(06)
[10]冶金煙氣微孔陶瓷管膜研制及深度除塵應(yīng)用的研究[J]. 袁章福,吳燕,吳湖,徐紅艷,周舟,劉紹輝,黃乃喬.  有色金屬科學(xué)與工程. 2014(03)

博士論文
[1]高溫過濾用碳化硅多孔陶瓷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究[D]. 李俊峰.清華大學(xué) 2011

碩士論文
[1]多孔碳化硅陶瓷及復(fù)合材料的制備與性能[D]. 靳寧寧.東北大學(xué) 2014
[2]碳化硅多孔陶瓷支撐體和過濾膜的制備與性能測試[D]. 王依山.天津師范大學(xué) 2013
[3]多孔石英質(zhì)陶瓷膜支撐體的制備與性能研究[D]. 朱素娟.海南大學(xué) 2011
[4]工藝條件對自增韌莫來石相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響[D]. 盧琳琳.西安建筑科技大學(xué) 2010



本文編號：3628072