三维网络碳化硅多孔陶瓷的制备

张志金¹，于晓东²，王扬卫²，李凯³，栾志强³

1. 北京航空制造工程研究所2. 北京理工大学材料科学与工程学院3. 北京防化研究院第一研究所

摘 要：以中间相沥青添加55%（质量分数,下同）的Si粉混合物为原料,制备了含Si的炭泡沫模板。在高温反应烧结炉中,氩气气氛下1500℃保温1～6h,结合反应烧结工艺制备了碳化硅多孔陶瓷。利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射分析仪（XRD）对碳化硅多孔陶瓷的微观形貌、物相组成进行了观察,并对熔融Si与C的反应机理进行了探讨。结果表明:碳化硅多孔陶瓷的微观结构与炭泡沫模板的微观结构一致,烧结温度1500℃下,随着保温时间的延长,多孔陶瓷的弯曲强度先增大后减小,而孔隙率先减小后增大;在保温4h的条件下制备的碳化硅多孔陶瓷主要由β-SiC相组成,最大弯曲强度为26.2MPa,对应的孔隙率为45%。内部熔融的Si与外部熔融的Si同时与C反应生成SiC,最后两者结合在一起形成致密的SiC多孔陶瓷。

关键词：多孔陶瓷;碳化硅;炭泡沫;反应烧结;