碳化硅网眼多孔陶瓷制备研究+文献综述(7)
（5）SSJ-14型 1400℃快速升温节能箱式电炉
箱式电炉如图2.4所示。
图2.4 SSJ-14型1400℃快速升温节能箱式电炉
（6）其它
万能测试机、Zwick电子式万能材料试验机、热重分析仪、MS2000激光粒度仪、NDJ-9S数字粘度计、JS94H2型微电泳仪等。
2.2 实验过程
2.2.1 浆料制备
将上面所述原料按照一定的比例进行配料。在一系列的配方设计及浆料制备过程中，发现在几种原料中有些是亲水性的，有些是极难或不溶于有机物的，所以不注意加料顺序就会造成浆料不均现象出现。经过多次实验，总结出了一个较佳的加料顺序。
①在将用于球磨的塑料瓶中，按顺序加入助烧剂氧化铝、流变剂膨润土和高岭土。因为膨润土相对较少所以放在中间。
②在烧杯中加入水，然后搅拌均匀，使氧化铝、膨润土和高岭土被水浸润并充分分散，因为氧化铝、膨润土和高岭土三者不溶于有机溶剂，故必须先用一定量的水使其充分分散于水中，才能保证浆料的均匀性。
③加入稳定剂羧甲基纤文素然后搅拌均匀。
④加入低温粘结剂6%的聚乙烯醇（PVA）溶液然后搅拌均匀。
⑤再加入2%的聚丙烯酰胺溶液作为分散剂，并充分搅拌均匀。
⑥加入高温粘结剂硅溶胶并搅拌。
⑦加入SiC陶瓷颗粒。
⑧加入一定量的水，用玻璃棒搅拌15min。
最后在每瓶浆料中都加入若干颗氧化铝球，球料比为1:3。随后放在球磨机上球磨12h后，使得浆料混合均匀，取出浆料。然后测量浆料的粘度、pH值、Zeta电位等数据。
另外，从塑料瓶中掏出置于250ml的烧杯瓶中，搅拌10min后测其性能。
2.2.2 聚氨酯海绵的选择及预处理
用于制备网眼多孔陶瓷的有机泡沫材料的选择必须满足如下条件：
（1）必须是开孔状的材料，以保证碳化硅浆料能自由渗透进有机泡沫体内，相互粘结和关联，烧成后能形成多孔骨架。
（2）必须具有一定的亲水性，与碳化硅浆料能牢固地吸附。
（3）应该具有足够高的回弹性，以保证挤出多余的浆料后迅速地恢复原来的形状。
（4）在低于陶瓷烧结的温度下自主挥发，且不会污染陶瓷。
（5）符合这些要求的有机泡沫体一般是经过特定的发泡工艺制作的聚合物海绵。材质常为聚氨基甲酸乙酯（聚氨酯）、聚苯乙烯、聚氯乙烯、纤文素、乳胶等，在实际的应用中，一般选用软质聚氨酯泡沫材料，因为聚氨酯的软化温度较低，能在挥发排除中避免热应力破坏，从而防止坯体的崩塌，保证了烧成品的强度。因为开孔有机泡沫塑料的孔尺寸决定了网眼碳化硅陶瓷的孔尺寸，所以应该根据制品气孔大小，孔隙率高低来选择合适的有机泡沫体。
本实验所用的聚氨酯海绵来自江苏省常州市登月海绵有限公司。
为了有效改善聚氨酯海绵与水基浆料之间的润湿性和粘附性，提高聚氨酯海绵的涂覆厚度，本实验对海绵进行了预处理。海绵的预处理主要包括两部分[14]：（1）用酸碱对聚氨酯海绵进行浸泡，增加海绵表面粗燥度。（2）亲水性的改善，在CMC、硅溶胶等中处理进行酸碱处理过的海绵，其粗糙度会进一步增加而且有一层薄薄的白色覆盖物。这种白色覆盖物是CMC和溶液干燥后的结晶物，他们均是亲水性物质，所以能有效改善聚氨酯海绵的亲水性。
2.2.3 网眼碳化硅陶瓷素坯的制备
将购得的聚氨酯海绵裁剪成指定的尺寸（30mm*20mm*20mm）。对其预处理完成后，放入碳化硅浆料中浸渍30min，期间不断挤压，排除海绵中的空气，确保浆料能吸附在海绵上。接着通过改装的压制机，采用双向加压的方法挤出多余的浆料得到坯体。素坯采用在空气中自然干燥的方法，放置24h，然后在干燥烘箱又中以110℃烘24h，最后即可得到SiC陶瓷素坯。