高固相量碳化硅陶瓷浆料的性能研究及泡沫陶瓷的研制
发布时间：2017-10-30 15:29
本文关键词：高固相量碳化硅陶瓷浆料的性能研究及泡沫陶瓷的研制
更多相关文章： 碳化硅 浆料 分散剂 流变性 稳定性 泡沫陶瓷 有机泡沫浸渍
【摘要】：碳化硅泡沫陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、高气孔率、比表面积大等一系列优异的性能,在熔融金属过滤领域具有广阔的应用前景。本文以碳化硅微粉为主要原料,添加氧化铝、粘土作为烧结助剂,研究了分散剂种类及其含量、pH值及固相量等对碳化硅泡沫陶瓷浆料流变性能与稳定性的影响;在此基础上,采用有机泡沫浸渍工艺制备了碳化硅泡沫陶瓷。论文得到的研究成果如下:(1)研究了pH值与分散剂种类对碳化硅陶瓷浆料Zeta电位的影响,结果表明原始SiC粉体的等电点(IEP)在pH值为4~6之间,Zeta电位绝对值最大为44.8 mV。加入0.6 wt%的聚乙二醇(PEG)、0.4 wt%的硅酸钠(Na_2SiO_3)和0.2 wt%的羧甲基纤维素(CMC)三种分散剂后,等电点向酸性区域迁移,当pH为10时,Zeta电位绝对值分别达到了70.3 mV、61.1 mV和75.1 mV。当pH为10左右时,SiC浆料的流动性与稳定性最好。(2)研究了分散剂种类及其含量对碳化硅陶瓷浆料性能的影响,结果表明随PEG和Na_2SiO_3含量的增加,SiC浆料的粘度与沉降度均先减小后增加,当PEG和Na_2SiO_3的含量分别为0.6 wt%和0.4 wt%时,SiC浆料的粘度最低(分别为6.8Pa·s和2.3 Pa·s),流动性与稳定性最好;随CMC含量的增加,SiC浆料的粘度逐渐增加,而沉降度逐渐减小,当CMC的含量为0.2 wt%时,SiC浆料的粘度最低(0.95 Pa·s),分散效果最好;聚丙烯酰胺(PAM)作为分散剂,加入量应小于0.1 wt%,当加入量高于0.1 wt%时将出现絮凝现象,不利于浆料的良好分散。(3)研究了固相量对碳化硅陶瓷浆料性能的影响,结果表明以0.2 wt%的CMC为分散剂、当pH=10的条件下,随着固相含量增加,SiC浆料的粘度逐渐增加,最佳的固相含量为65 wt%。随着剪切速率的增加,SiC浆料的粘度基本呈下降趋势,表现出明显的“剪切变稀”现象,是典型的假塑性流体。(4)研究了CMC、PVA、硅溶胶与糊精四种粘结剂对碳化硅泡沫陶瓷挂浆量的影响,结果表明以CMC作为粘结剂时,挂浆量最多,当CMC的加入量为1.5 wt%时,浆料的性能最好。当1.5 wt%的CMC与5 wt%的硅溶胶组合使用时,固相量可配至75 wt%,但当固相量高于65 wt%时,粘度增长过快,流动性差,不利于有机泡沫的浸渍。(5)在优化工艺条件的基础上,采用有机泡沫浸渍法制备了碳化硅泡沫陶瓷,结果表明碳化硅泡沫陶瓷的堵孔较少,结构较为均匀,当以1.5 wt%的CMC与5wt%的硅溶胶作为粘结剂组合使用时,碳化硅泡沫陶瓷的耐压强度为2.08 MPa。
【关键词】：碳化硅 浆料 分散剂 流变性 稳定性 泡沫陶瓷 有机泡沫浸渍
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ174.1
【目录】：
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 1 绪论10-22
- 1.1 多孔陶瓷概述10-14
- 1.1.1 多孔陶瓷的分类10-11
- 1.1.2 多孔陶瓷的性能11-12
- 1.1.3 碳化硅多孔陶瓷的制备方法12-14
- 1.2 熔融金属过滤用泡l沾傻难芯肯肿，
本文编号：1118227
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/1118227.html
