江蘇質(zhì)量碳化硅預(yù)制件方法

來源: 發(fā)布時間:2021-12-25

高溫過濾催化用多孔材料,如用作柴油車尾氣顆粒物過濾器(Diesel Particulate Filter,DPF)的多孔SiC陶瓷,要求有高的孔隙度以保證透氣性,合適的孔徑尺寸以保證適中的壓差,同時應(yīng)具備高的力學(xué)性能以適合高溫承載條件下使用。多孔陶瓷的力學(xué)性能主要取決于材料的微觀結(jié)構(gòu),如氣孔率、孔徑形態(tài)、孔徑尺寸和分布、燒結(jié)頸等,多孔材料的制備工藝決定了其微觀結(jié)構(gòu)。采用氣固反應(yīng)結(jié)合重結(jié)晶兩步燒結(jié)法制備多孔SiC陶瓷。首先以微米SiC顆粒作為骨架,通過SiO氣體和納米炭黑的高溫氣固反應(yīng)得到納米碳化硅均勻分布的預(yù)燒結(jié)體。


杭州陶飛侖新材料公司為客戶提供陶瓷研制方面的解決方案。江蘇質(zhì)量碳化硅預(yù)制件方法

一直以來,碳化硅(SiC)陶瓷憑借硬度高、強度高、熱膨脹系數(shù)小、高導(dǎo)熱、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗熱震性能和抗氧化性能優(yōu)良等特點,被廣泛應(yīng)用于各種先進(jìn)制造領(lǐng)域。多孔碳化硅陶瓷除了具備碳化硅陶瓷的以上特點外,其獨特的微觀多孔結(jié)構(gòu)使其在冶金、化工、環(huán)保和能源等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景,極大地拓展了碳化硅陶瓷的應(yīng)用范圍。多孔碳化硅陶瓷的特殊性能主要得益于其特殊的多孔結(jié)構(gòu),它的多孔結(jié)構(gòu)包含氣孔率、孔徑大小及分布、孔的形狀等。河北大規(guī)模碳化硅預(yù)制件產(chǎn)業(yè)化碳化硅多孔陶瓷密度、孔隙率、體份、抗彎強度等性能檢測方法多種,檢測精度不同,檢測結(jié)果存在一定差異。

為了滿足新型航空航天器熱端部件如高超音速飛行器頭錐、翼前緣及航空發(fā)動機等愈加苛刻的服役環(huán)境,需要發(fā)展更長壽命、耐更高溫度和結(jié)構(gòu)功能一體化的超高溫陶瓷基復(fù)合材料。目前,世界范圍內(nèi)研究**多、應(yīng)用**成功和*****的便是碳化硅陶瓷基復(fù)合材料。與硼化物涂層相比,硅化物陶瓷涂層在高溫下的氧化速率較低。在功能材料中,常常通過共摻雜其它元素來改善和提高材料的某些性能,如向GaAs半導(dǎo)體中摻雜N元素、向ZnO半導(dǎo)體中摻雜Al或N。對于CMC–SiC復(fù)合材料,也可對其采用共沉積工藝進(jìn)行涂層改性。

固相法主要有碳熱還原法和硅碳直接反應(yīng)法。碳熱還原法又包括阿奇遜法、豎式爐法和高溫轉(zhuǎn)爐法。阿奇遜法首先由Acheson發(fā)明,是在Acheson電爐中,石英砂中的二氧化硅被碳所還原制得SiC,實質(zhì)是高溫強電場作用下的電化學(xué)反應(yīng),己有上百年大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的歷史,這種工藝得到的SiC顆粒較粗。此外,該工藝耗電量大,其中用于生產(chǎn),為熱損失。20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的法對古典Acheson法進(jìn)行了改進(jìn),80年代出現(xiàn)了豎式爐、高溫轉(zhuǎn)爐等合成β一SiC粉的新設(shè)備,90年代此法得到了進(jìn)一步的發(fā)展。Ohsakis等利用SiO2與Si粉的混合粉末受熱釋放出的SiO氣體,與活性炭反應(yīng)制得日一,隨著溫度的提高及保溫時間的延長,放出的SiO氣體,粉末的比表面積隨之降低。杭州陶飛侖新材料有限公司可根據(jù)客戶要求定制化生產(chǎn)各種抗彎強度的碳化硅陶瓷預(yù)制體。

新型特種陶瓷——多孔陶瓷件

性能優(yōu)點:采用自主研發(fā)的創(chuàng)性型工藝方法研制,工藝過程未產(chǎn)生二氧化硅,提高M(jìn)MCs熱導(dǎo)率;開氣孔率高,提高M(jìn)MCs致密度;抗彎強度高,浸滲過程不易變形、斷裂,提高M(jìn)MCs成品率及結(jié)構(gòu)復(fù)雜度??筛鶕?jù)產(chǎn)品技術(shù)要求,采用多種級配和顆粒粒徑,陶瓷體分可從50%到75%之間調(diào)配。

主要應(yīng)用:高體分MMCs浸滲工藝預(yù)制件;液體提純、過濾領(lǐng)域功能件;氣體吸附領(lǐng)域功能件。

主要性能指標(biāo)(SiC):
體分%:50-75%;體密度(g/cm3):1.6-2.4;抗彎強度(MPa):≥5;開孔率%:≥99 杭州陶飛侖新材料有限公司生產(chǎn)的多孔陶瓷骨架可提高復(fù)合材料各方面的性能。湖北質(zhì)量碳化硅預(yù)制件原料

工裝設(shè)計主要考慮了碳化硅陶瓷壓縮比、氣體排除方式、脫模效果等多個方面。江蘇質(zhì)量碳化硅預(yù)制件方法

添加造孔劑法制備多孔碳化硅陶瓷通過將造孔劑加入碳化硅粉末或前驅(qū)體中,再通過后續(xù)的工藝將造孔劑除去,這樣原本造孔劑所占據(jù)的位置便形成孔隙,之后再加熱燒結(jié)形成多孔陶瓷。因此,改變造孔劑的種類及添加量可以很方便地控制多孔陶瓷成品的孔率、孔隙形貌和孔徑及分布。造孔劑的種類非常***,包括天然或合成有機高分子、液體、鹽類、陶瓷或其他粉末等。不同的造孔劑去除工藝各不相同,有機高分子造孔劑通常采用加熱分解的方式去除,液體造孔劑則可以通過結(jié)晶升華去除,鹽類通過用水浸濾去除,陶瓷粉末則通過適當(dāng)?shù)娜芤航V去除。江蘇質(zhì)量碳化硅預(yù)制件方法

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