聚氨酯浸渍碳化硅浆料研究+文献综述(4)
惰性，与氧化物陶瓷相比，它有好的热导率和抗热震性。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。
1.3 制备工艺
根据使用目的和对材料性能的要求不同，近年逐渐开发出许多不同的制各技
术。其中应用比较成功，研究比较活跃的有：挤压成型工艺，添加造孔剂工艺，
颗粒堆积成型工艺，发泡工艺，泡沫浸渍工艺，凝胶注模工艺等传统制备工艺及
离子交换法、冷冻干燥等新型制备工艺。
1.3.1 挤压成型工艺
挤压成型工艺是多孔陶瓷制作中的基本方法，将制备好的泥条通过一种预先
设计好的具有蜂窝网格结构的模具挤出成型，经过烧结就可以得到最典型的多孔
陶瓷，即现用于汽车尾气净化的蜂窝状陶瓷。其典型工艺流程为：
粉体原料+水+有机添加剂 研磨陈腐 挤压成型
干燥 烧结
在生产过程中，核心工序是挤出成形，同时挤出成形模具又是挤出成形的核心技术[3]
。目前，我国已研制出并生产使用蜂窝陶瓷挤出成型模具达到 400孔/2。
54cm×2.54 cm 的规格。美国与日本已研制出 600 孔/2.54 cm×254 cm、900 孔
/2.54cm×2.54cm 的高孔密度、超薄壁型蜂窝陶瓷。我国亦开始了 600 孔
/2.54×2.54cm 挤出成型模具的研究，并取得了初步成功[4]。
该工艺生产的产品孔径尺寸大于 1mm，孔隙率一般小于 70%。该生产工艺
优点在于孔径大小形状可控，易于连续生产，缺点是不能制备小孔径、异型材料，
并且模具加工困难。所以生产的产品一般应与于汽车尾气催化剂载体，红外燃烧
器等。 1.3.2 添加造孔剂工艺
添加造孔剂工艺通过在陶瓷配料中添加造孔剂，利用造孔剂在坯体中占据一
定的空间，然后经过烧结，造孔剂离开基体而成气孔来制备多孔陶瓷。添加造孔
剂工艺制备多孔陶瓷的关键在于造孔剂种类和用量的选择，其次是粒径的大小。
添加造孔剂的目的在于促使多孔材料的气孔率提高，因此它必须满足下列条件：
在加热过程中易于排除；排除后在基体中无有害残留物；不于基体反应。造孔剂
的种类很多，一般可分为无机物和有机物两大类。无机造孔剂如易挥发性无机物
碳酸氢铵、碳酸铵、氯化铵等，是通过特定温度下无机物的分解产生大量气体，
在冷却后保留下来成为气孔；一些熔点较高，但可溶于水、酸或碱溶液的无机盐
Na2SO4、CaSO4等，是待基体烧结后，用水、酸或碱溶液浸出造孔剂而保留下来
称为气孔；有机造孔剂如淀粉，碳粉、煤粉等一些天然纤文、高分子聚合物，是
在磨具压制成型的过程中自身占有一定尺寸的空间，在随后的烧结的高温条件下
氧化（燃烧） ，并形成一定的气孔[1]。
添加造孔剂工艺主要包括混料、成形和烧结 3个工艺。该工艺可制取各种气
孔结构的陶瓷制品，气孔尺寸 l0μm-1mm，孔隙率可高达 50％左右，用于过滤器、
催化剂载体材料等。该工艺的优点在于气孔大小、形状均可控，工艺相对简单，
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