碳化硅网眼多孔陶瓷制备研究+文献综述(2)
3.3.4 碳化硅网眼多孔陶瓷气孔率测试 27
3.3.5 碳化硅网眼多孔陶瓷抗热震性能试验 28
4 结论 29
致 谢 30
参考文献 31
1 文献综述
1.1 多孔陶瓷
多孔材料是指具有一定尺寸和数量的孔隙结构的材料，通常孔隙度较大，孔隙结构作为有用的结构存在。[1]它是成型后经高温烧成，体内具有大量彼此相通或闭合气孔的陶瓷材料，多孔陶瓷具有机械强度高、易于再生、化学稳定性好、耐热性好等优点，因而被广泛用于化工、环保、能源、冶金、电子等领域，作为吸声材料、敏感元件和人工骨、齿根等材料。[2]
多孔陶瓷材料一般由金属氧化物、二氧化硅、碳化硅等经过高温煅烧而成，这些材料本身具有较高的强度，锻烧过程中，原料颗粒边界部分发生融化而粘结，形成了具有较高强度的陶瓷。并且多孔陶瓷材料可以耐酸、碱腐蚀，也能够承受高温、高压，自身洁净状态好，不会造成二次污染，是一种绿色环保的功能材料。再者，多孔陶瓷过滤精度高，再生性能好。用作过滤材料的多孔陶瓷材料具有较窄的孔径分布范围和较高的气孔率与比表面积，被过滤物与陶瓷材料充分接触，其中的悬浮物、胶体物及微生物等污染物质被阻截在过滤介质表面或内部，过滤效果良好。因此，多孔陶瓷材料及其制备技术受到广泛关注。
多孔陶瓷是有众多气孔在空间通过各种方式排列而成的一类材料。[3]可大致分为两类：蜂窝状（honeycomb）和泡沫状（foam）多孔陶瓷。蜂窝状（网眼状）多孔陶瓷中的气孔单元排列成二文的列阵，而泡沫状多孔陶瓷则由多面体孔洞在三文排列，它的气孔是孤立的，其渗透率很低。由于网眼状陶瓷具有低密度、高渗透率、高强度、抗腐蚀良好的隔热性和耐高温性等特征，其应用已经遍及冶金、化工、能源、环保和生物等多个领域。且网眼型多孔陶瓷具有开孔三文网状骨架结构，且气孔是相互贯通的。这种特殊结构使网眼型多孔陶瓷作为过滤材料具有显著优点：（1）通过流体时，压力损失小；（2）表面积大和流体接触效率高；（3）重量轻。该类多孔陶瓷被用于流体过滤，尤其是熔融金属过滤时，与传统使用的陶瓷颗粒烧结体、玻璃纤文布相比，不但操作简单、节省能源、降低成本，而且过滤效率较高。除了用于熔融金属等流体过滤外，它还可用作高温烟气的处理、催化剂载体、固体热交换器和电极材料等。
多孔陶瓷种类繁多，一般根据孔径大小分为三类[4]：孔径< 2nm的称为微孔陶瓷，孔径介于2nm至50nm之间的称为介孔陶瓷，孔径大50nm的称为宏孔陶瓷；根据成孔方法和孔隙结构的不同，多孔陶瓷可分为三类：粒状陶瓷烧结体、泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷。按所用的骨料可以分为6 种：刚玉质材料、碳化硅质材料、铝硅酸盐材料、石英质材料、玻璃质材料、其他材质。
因此，如何将碳化硅陶瓷的优良性能和多孔陶瓷的应用有机的结合起来，是近些年来人们一直在研究、探讨的问题。
1.2 碳化硅网眼多孔陶瓷及应用
碳化硅多孔陶瓷由于具有高强度、低密度、良好的抗热冲击性、高导热系数和较低的热膨胀系数等优点，在航空发动机系统热端部件、能量转换装置、卫星反射镜以及吸声材料等方面应用广泛。利用其高绝缘性、高的热传导率和相对低的热膨胀系数，在电子工业中作为大规模集成电路的基片和封装材料。另外，碳化硅的优良的高温性能与其抗氧化和抗腐蚀性相结合，使它被广泛的应用于化学化工、热、电器等领域。碳化硅网眼多孔陶瓷材料正以其优异的各项性能得到越来越广泛的应用。