溶膠和微粉添加量對原位莫來石結合SiC陶瓷膜支撐體性能的影響
關鍵詞：碳化硅 瓷膜膜支撐體 原位莫來石結合 正硅酸乙酯 鋁溶膠
摘要：以d 50=247.0μm的SiC顆粒為主原料,分別加入12.5%、17.5%、22.5%(w)的混合溶膠(由正硅酸乙酯和鋁溶膠按1:6質量比配成),或分別加入5%、10%、15%(w)的混合微粉(由d 50=20.9μm的SiC微粉和α-Al 2O 3微粉按質量比1∶2.5配成)作為原位莫來石結合的添加劑,并外加12.5%(w)的d 50=28.1μm的木炭粉為造孔劑,采用模壓成型,在1400℃燒結3 h制備多孔SiC陶瓷膜支撐體。研究了兩種添加劑對多孔陶瓷膜支撐體顯氣孔率、抗彎強度、孔徑大小分布和透氣性能的影響,并分析了試樣的物相組成和斷口形貌。結果表明:試樣在燒結后均形成了莫來石結合相;隨著溶膠添加量的增加,試樣抗彎強度呈增長趨勢,孔隙率逐漸減小;隨著微粉添加量的增加,試樣的孔隙率逐漸減小,抗彎強度呈先增大后減小的變化趨勢。添加溶膠制備的莫來石結合多孔SiC支撐體具有更好的貫通氣孔結構和力學性能,其中,添加17.5%(w)溶膠的試樣具有良好的力學性能和透氣性能,其抗彎強度達到28.2 MPa,孔隙率為37.2%,平均孔徑為89.6μm,阻力降為41.0 Pa。
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