莰烯为溶剂制备多孔氮化硅陶瓷的研究

论文摘要

以α-氮化硅粉为原料,坎烯为溶剂,氧化钇和氧化铝为烧结助剂,室温下利用冷冻注模法制备出多孔氮化硅陶瓷。研究了固相含量（坎烯含量）、干燥方式及粘结剂对生坯性能的影响,以及对烧结制备出的氮化硅孔隙率、力学性能和微观结构的影响。研究结果表明:固相含量过低会导致升华后坯体强度过低而坍塌,过高则无法获得多孔结构。坯体置于真空环境下干燥能有效加快其升华速度,避免坯体开裂。选用聚苯乙烯（PS）作为粘结剂制备的生坯效果较好。通过烧结制备试样的主晶相为β-Si3N4相,以莰烯为溶剂获得的氮化硅陶瓷展现出了内部联通的多孔结构,而且是树枝状的坎烯"手臂"。烧成后试样的线收缩率随着固相含量的增加而减小,当固相含量由10vol%升高到25vol%时,试样的开气孔率由82. 13%降低到62. 09%,而密度却由0. 5698 g/cm3升高到1. 2603 g/cm3,相应的三点弯曲强度由3. 933 MPa增加到14. 421 MPa,硬度由393. 5 kg·mm-2上升至1288. 3 kg·mm-2。

论文目录

• 1 引言
• 2 实验
•   2.1 样品制备
•   2.2 性能测试
• 3 结果与讨论
•   3.1 影响因素分析
•     3.1.1 固相含量的影响
•     3.1.2 干燥方式的影响
•     3.1.3 粘结剂的影响
•   3.2 XRD分析
•   3.3 性能分析
•     3.3.1 线收缩率
•     3.3.2 固相含量对气孔率、密度、弯曲强度及硬度的影响
•     3.3.3 微观形貌的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 于方丽,谢沛昱,张海鸿,唐健江,张凡曦,薛婷婷

关键词: 坎烯,多孔氮化硅,冷冻注模,陶瓷

来源: 人工晶体学报 2019年08期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工

单位: 西安航空学院材料工程学院

基金: 国家自然科学基金(51202211),西安航空学院校级科研基金项目(2017KY0204),2018年国家级大学生创新创业训练项目(201811736004)

分类号: TQ174.75

DOI: 10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2019.08.021

页码: 1511-1515+1521

总页数: 6

文件大小: 1699K

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