湖南大规模碳化硅预制件发展趋势

杭州陶飞仑新材料有限公司生产碳化硅多孔陶瓷预制体解决了现有制备工艺制备的碳化硅陶瓷预制体的强度低、结构不均一及碳化硅的体积分数低的技术问题。碳化硅多孔陶瓷预制体研制过程中参考的国家标准GJB/5443-2005高体积分数碳化硅颗粒/铝基复合材料规范GB/T1965多孔陶瓷弯曲强度试验方法------GB/T1965-1966GB/T1966多孔陶瓷显气孔率、容重试验方法GB/T1967多孔陶瓷孔道直径试验方法GB/T1969多孔陶瓷耐酸、碱腐蚀性能试验方法---GB/T1970-1996。杭州陶飞仑研制的碳化硅陶瓷预制件无闭气孔，制成的复合材料致密度极高。湖南大规模碳化硅预制件发展趋势

SiC因为具备低热膨胀系数、高热导率、优异的高温化学、力学稳定性及高的水通量、生物兼容性而在陶瓷膜的发展过程中受到***关注。由于SiC是共价化合物，纯SiC需要在2000℃左右才能完成烧结，这种制备方法烧结温度过高，在实际生产中常通过添加低温烧结助剂的方式来有效降低其烧结温度。高温烧结会产生二氧化硅玻璃相，对复合材料的导热率有抑制影响，杭州陶飞仑新材料有限公司研究生产的铝碳化硅复合材料，所采用的碳化硅多孔陶瓷预制件是采用的新型工艺，无二氧化硅玻璃相的产生。江苏使用碳化硅预制件量大从优杭州陶飞仑新材料公司生产的多孔陶瓷结构件不含对复合材料性能有抑制作用的杂质。

添加造孔剂法制备多孔碳化硅陶瓷通过将造孔剂加入碳化硅粉末或前驱体中，再通过后续的工艺将造孔剂除去，这样原本造孔剂所占据的位置便形成孔隙，之后再加热烧结形成多孔陶瓷。因此，改变造孔剂的种类及添加量可以很方便地控制多孔陶瓷成品的孔率、孔隙形貌和孔径及分布。造孔剂的种类非常***，包括天然或合成有机高分子、液体、盐类、陶瓷或其他粉末等。不同的造孔剂去除工艺各不相同，有机高分子造孔剂通常采用加热分解的方式去除，液体造孔剂则可以通过结晶升华去除，盐类通过用水浸滤去除，陶瓷粉末则通过适当的溶液浸滤去除。

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。在骨料中加入相同组分的微细颗粒及一些添加剂，利用微细颗粒易于烧结的特点，在一定温度下将大颗粒连接起来。由于每一粒骨料*在几个点上与其他颗粒发生连接，因而形成大量三维贯通孔道。

多孔SiC陶瓷的制备方法的优点包括：采用颗粒堆积法制得的制品易于加工成型，并且强度也相对比较高；

多孔SiC陶瓷的制备方法的缺点包括：孔隙率比较低，一般的为20%~30%。 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。

液相法主要有溶胶一凝胶法和聚合物分解法。Ewell年等***提出溶胶一凝胶法法,而真正用于陶瓷制备则始于1952年左右。该法以液体化学试剂配制成的醇盐前驱体,将它在低温下溶于溶剂形成均匀的溶液,加入适当凝固剂使醇盐发生水解、聚合反应后生成均匀而稳定的溶胶体系,再经过长时间放置或干燥处理,浓缩成Si和C在分子水平上的混合物或聚合物,继续加热形成混合均匀且粒径细小的Si和C的两相混合物,在1460一1600℃左右发生碳还原反应**终制得SiC细粉。控制溶胶一凝胶化的主要参数有溶液的pH值、溶液浓度、反应温度和时间等。该法在工艺操作过程中易于实现各种微量成份的添加,混合均匀性好；但工艺产物中常残留羟基、有机溶剂对人的身体有害,原料成本高且处理过程中收缩量大是其不足。坯体干压模具设计主要是考虑碳化硅陶瓷粉体在模具内成型充分填充的过程。北京优势碳化硅预制件产业化

采用颗粒堆积法制得的制品易于加工成型，强度也想对比较高。湖南大规模碳化硅预制件发展趋势

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。湖南大规模碳化硅预制件发展趋势

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