浙江多功能碳化硅预制件发展现状

时间:2021年11月09日 来源:

高温过滤催化用多孔材料,如用作柴油车尾气颗粒物过滤器(Diesel Particulate Filter,DPF)的多孔SiC陶瓷,要求有高的孔隙度以保证透气性,合适的孔径尺寸以保证适中的压差,同时应具备高的力学性能以适合高温承载条件下使用。多孔陶瓷的力学性能主要取决于材料的微观结构,如气孔率、孔径形态、孔径尺寸和分布、烧结颈等,多孔材料的制备工艺决定了其微观结构。采用气固反应结合重结晶两步烧结法制备多孔SiC陶瓷。首先以微米SiC颗粒作为骨架,通过SiO气体和纳米炭黑的高温气固反应得到纳米碳化硅均匀分布的预烧结体。


采用颗粒堆积烧结法也称为固态烧结法,其成孔是通过颗粒堆积留下空隙形成气孔。浙江多功能碳化硅预制件发展现状

3D打印法制备多孔碳化硅陶瓷是近些年发展起来的一种新型制备工艺。该工艺借助于计算机辅助设计的三维数据模型,通过打印头喷射结合剂将原料粉体层层堆叠成三维网状结构。3D打印法与反应烧结工艺相结合,可实现复杂形状陶瓷的无模制造与近净尺寸成型。[7]3D打印法制备多孔碳化硅陶瓷具有成型工艺简单、制备和加工效率高且无需模具等特点,不仅可用来制备形状复杂、显微结构均匀和孔连通性好的多孔碳化硅陶瓷,而且多孔陶瓷的孔隙率和孔径大小均可控可调。但是,该方法目前仍处于探索研究阶段,工艺参数还需进一步优化。另外,该方法很难一步制备出**度的多孔碳化硅陶瓷,需要辅助其他工艺来制备所需制品,成本较高。浙江多功能碳化硅预制件好选择杭州陶飞仑新材料有限公司可按照客户要求定制化生产各种陶瓷预制体。

SiC陶瓷的优异性能与其独特的结构是密切相关的:SiC是共价键很强的化合物,SiC中Si-C键的离子性*12%左右。因此,SiC具有强度高、弹性模量大,具有优良的耐磨损性能。纯SiC不会被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等碱溶液侵蚀。在空气中加热时易发生氧化,但氧化时表面形成的SiO2会抑制氧的进一步扩散,故氧化速率并不高。在电性能方面,SiC具有半导体性,少量杂质的引入会表现出良好的导电性。此外,SiC还有优良的导热性等等。

碳化硅粉体的制备技术就其原始原料状态分为固相合成法和液相合成法。有机聚合物的高温分解是制备碳化硅的有效技术:一类是加热凝胶聚硅氧烷发生分解反应放出小单体,**终形成SiO2和C,再由碳还原反应制得SiC粉。另一类是加热聚硅烷或聚碳硅烷放出小单体后生成骨架,**终形成SiC粉末。当前运用溶胶一凝胶技术把SiO2制成以SiO2为基的氢氧衍生物的溶胶/凝胶材料,保证了烧结添加剂与增韧添加剂均匀分布在凝胶之中,为形成高性能的碳化硅陶瓷粉末提供了条件。杭州陶飞仑新材料有限公司可根据客户要求定制化生产各种复合材料线膨胀系数要求的碳化硅陶瓷预制体。

生物材料中的微观孔隙结构与人工合成材料中的孔隙结构存在很大差异,由于其独特的结构,以生物体作为模板并制备出与其结构相似的多孔陶瓷材料受到了普遍关注。生物模板法与有机泡沫浸渍法有异曲同工之妙,有机泡沫浸渍法是用人造海绵为模板,生物模板法是用自然生物为模板。生物模板法制备多孔碳化硅陶瓷具有工艺简单及成本低廉的优点,可以制备具有复杂形状的陶瓷,并且能够很大程度地复制天然生物材料的结构。但是,生物模板在高温炭化过程中易开裂,对多孔碳化硅陶瓷的力学性能有很大影响,并且所制备多孔碳化硅陶瓷的孔结构主要取决于生物模板自身的组织结构,可设计性较差;此外,该方法还存在着SiC转化效率相对较低,SiC反应层易脱落,制备周期长等缺点。杭州陶飞仑新材料公司为客户提供陶瓷研制方面的解决方案。湖北通用碳化硅预制件好选择

模具设计对于陶瓷坯体成型的完整性、尺寸精度和铸造产品的表层平面度和致密性具有决定性。浙江多功能碳化硅预制件发展现状

制备工艺与方法、碳化硅颗粒粒径、体积分数、配比、表面处理对碳化硅增强铝基复合材料的热力学性能有非常重要的影响。SiC颗粒与Al有良好的界面接合强度,复合后的CTE随SiC含量的变化可在一定范围内进行调节, 由此决定了产品的竞争力,相继开发出多种制备方法。用于封装AlSiC的预制件的SiC颗粒大小多在1 um-80um范围选择,要求具有低密度、低CTE、 高弹性模量等特点,其热导率因纯度和制作制作方法的差异在80W ( m·K ) -280W ( m·K )之间变化。浙江多功能碳化硅预制件发展现状

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