复合碳化硅陶瓷过滤膜材料的制备及表征

研究了陶瓷纤维过渡层浆料的不同工艺配方对复合碳化硅过滤膜材料结构的影响,陶瓷粘结剂量对过滤膜的孔隙率、孔径大小和孔径分布的影响,以及陶瓷粘结剂量为15%(质量分数)时,造孔剂量对过滤膜孔隙率的影响.采用流延成型法在多孔碳化硅陶瓷块体上流延制备复合碳化硅陶瓷过滤膜,并用XRD对过滤膜进行物相分析,扫描电镜观察过滤膜的形貌,表面过滤膜的孔隙率和孔径分布则用排水法和泡点法分别测试.结果表明,1 300℃烧结3h后的碳化硅过滤膜在2θ=22°时,有SiO_2衍射峰生成.当陶瓷纤维过渡层浆料各成分的质量比为:硅酸铝纤维:莫来石纤维:羧甲基纤维素钠(CMC):蒸馏水=1:1:1.565,复合碳化硅陶瓷过滤膜结构最均匀平整.当粘结剂量5%增加到25%时,过滤膜气孔率从46%下降到29%,平均孔径从11.916μm减小至4.017μm;当粘结剂量为15%,造孔剂量从5%增加到25%时,过滤膜气孔率从41%上升到60%.

BaTi_(0.75)Zr_(0.25)O_3陶瓷的低温烧结及介电性能研究

通过掺入不同含量的B2O3对BaTi0.75Zr0.25O3(BZT)陶瓷进行低温烧结,研究其对介电性能的影响,并采用X射线衍射进行物相分析。结果表明:掺杂B2O3的BZT陶瓷在1 150℃烧结温度下得到的主晶相均为钙钛矿,且不存在明显的杂相。观察试样的表面形貌,当B2O3掺杂量为0%～1.5%时,陶瓷晶粒尺寸逐渐变大,而掺杂量为1.5%～2.5%时,晶粒尺寸稍微变小。随着B2O3含量的增加,BZT陶瓷的介电常数降低,介质损耗略微增大。与未掺杂的BZT陶瓷相比,掺杂B2O3的BZT陶瓷的烧结温度下降了300℃,掺杂1.5%B2O3的BZT陶瓷的结构和介电性能较好。

氧化结合法制备多孔碳化硅陶瓷及其特性

以不同粒径碳化硅为骨料,羧甲基纤维素钠(CMC)为粘结剂,在大气中利用碳化硅颗粒表面氧化成的SiO2粘接在一起低温合成多孔碳化硅陶瓷。分析了粒径大小、烧结温度、成型压力对氧化结合多孔碳化硅陶瓷特性的影响。用TG-DSC、XRD、SEM研究了碳化硅陶瓷的氧化性能,物相组成,微观形貌。结果表明:原始粒径越小,碳化硅陶瓷的活性越高,相应的氧化程度越高,在1μm时氧化率最高达到49.58%,但其在1000℃保温100 h质量增重也最高达7.53%;随着烧结温度升高,碳化硅氧化率增加,气孔率相应地降低;成型压力也对碳化硅陶瓷的氧化率,气孔率产生一定影响。

碳化硅多孔陶瓷支撑体的制备及性能研究

采用150μm的α-SiC为骨料,钾长石,高岭土,二氧化硅粉为粘结剂,利用正交试验通过半干压成型法制备出片状多孔支撑体,研究不同成型压力,活性炭造孔剂,粘结剂在1 350℃的烧成温度下,多孔支撑体的孔隙率、弯曲强度和过滤压降的变化。当成型压力为6MPa,活性炭造孔剂含量质量分数为15%,粘结剂含量质量分数为20%时,支撑体的抗弯强度和气孔率同时增加;成型压力为12 MPa,活性炭造孔剂含量质量分数为20%,粘结剂含量质量分数为20%时,支撑体的过滤压降和气孔率同时减小。结合正交试验调优结果和工程应用高强度而低过滤压降的原则表明:成型压力为12 MPa,活性炭造孔剂含量质量分数为15%,粘结剂含量质量分数为20%时,可获得孔隙率35.8%、弯曲强度为31.8 MPa的SiC多孔陶瓷支撑体。当过滤速度为0.16 m.h-1时,该样品的过滤压降为2.9 hPa。

Li2O·Al2O3·SiO2复相陶瓷的研制

以石英砂、氧化铝为主要原料,聚乙烯醇(PVA)为粘结剂,掺杂Li2CO3制备了锂辉石陶瓷。通过TG-DSC、XRD、SEM研究了样品的烧结制度、物相组成和显微结构,并测定了样品的体积密度和力学性能。结果表明:Li2CO3含量为10%时,在1 150℃烧结温度下,锂辉石固溶体的晶相含量高,主晶相为Li2O.Al2O.34SiO2,体积密度为2.18 g/cm3,抗压强度为586 MPa,其结构均匀致密且力学性能最优。