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反应烧结碳化硅凝胶注模成型工艺及烧结体性能研究

本论文利用凝胶注模成型工艺制备碳化硅/碳素坯,然后采用反应烧结工艺制备出碳化硅陶瓷,以期解决大尺寸、复杂形状、微观结构均匀碳化硅陶瓷制品的制备技术。在材料的制备过程中主要对凝胶注模成型工艺中低粘度、高固相含量碳化硅/炭黑料浆的制备、料浆中单体的同步均匀聚合以及碳化硅/碳素坯和反应烧结碳化硅的结构和性能进行了研究。主要研究内容和结果如下:(1)采用两种炭黑和三种碳化硅粉体制备高固相含量碳化硅/炭黑料浆,研究了不同粒径碳化硅粉料、不同种类炭黑粉料对高固相含量碳化硅/炭黑料浆流变性能的影响。发现利用单一粒径分布的碳化硅粉料难以制备较高固相含量的碳化硅/炭黑料浆,采用级配碳化硅粉料可以提高碳化硅/炭黑料浆的固相含量。另外,炭黑的种类对碳化硅/炭黑料浆的流变性能影响较大。在优化工艺条件下,采用N990炭黑和级配碳化硅粉料制备出了司相体积分数为70vol%、50 S~(-1)剪切速率下的粘度为1.6Pa·S的碳化硅/炭黑料浆,满足凝浇注模成  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
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凝胶注模成型制备反应烧结碳化硅性能的研究

制备高强度的反应烧结碳化硅一直是碳化硅陶瓷研究的难题之一,关键因素是制备结构和密度均匀的陶瓷坯体。凝胶注模工艺制备的坯体具有密度均匀、强度高等优点。本文通过对亚微米级的碳化硅粉包覆改性以及炭黑的分散性能的研究,提高了原料的分散性,制备了低粘度稳定分散的碳化硅/炭黑陶瓷料浆;通过调整凝胶注模成型的工艺参数,制备了结构均匀的反应烧结碳化硅素坯。对比了压制成型与凝胶注模成型对陶瓷坯体结构和烧结体强度的影响,研究了烧结体的结构与性能的关系,采用低温烧结的工艺,获得了细晶反应烧结碳化硅。主要研究结果如下:(1)研究了炭黑在水中的分散性能,通过对碳化硅粉体的表面改性处理,提高了原料颗粒在水中的分散性,以单一粒径亚微米级(0.8μm)碳化硅粉和炭黑(0.38gm)成功制备了固含量54vo1%,粘度为750mPa·s的料浆;(2)研究了凝胶注模成型工艺的影响因素,通过真空搅拌消泡和控制单体聚合反应的温度以及单体和交联剂的比例等,实现了料浆均匀的...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
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反应烧结碳化硅基复合材料的研究

反应烧结碳化硅既具有碳化硅陶瓷耐高温、耐磨损、抗氧化、抗热震以及高硬度、高热导率等优异性能,又具有烧结工艺简单、烧结时间短、净尺寸烧结等优点,这使得RBSC实现了大规模的工业应用,具有广阔的应用前景。但是由于反应烧结碳化硅中含有一定量的游离硅,限制了反应烧结碳化硅的使用温度,降低了硬度等力学性能。因此,本论文采用凝胶注模工艺制备反应烧结碳化硼/碳化硅复合材料,以提高碳化硅陶瓷的性能,进一步扩大其应用范围。本论文采用凝胶注模成型工艺制备反应烧结碳化硅基复合材料,研究了凝胶注模工艺参数对炭黑/碳化硅浆料及坯体性能的影响;具有不同粒径的碳化硅颗粒间的级配对反应烧结碳化硅坯体及烧结体性能的影响;以及碳化硼作为增强相对反应烧结碳化硼/碳化硅浆料、坯体及烧结体性能的影响。目前,反应烧结碳化硅多采用注浆工艺成型,制备的坯体存在密度不均匀、易开裂等问题。本课题采用凝胶注模成型工艺,通过有机单体的聚合反应实现原位成型,采用净尺寸成型方法制备反应烧...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
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反应烧结碳化硼/碳化硅复合材料的研究

反应烧结碳化硅陶瓷材料具有优异的耐高温、抗氧化、抗热震、耐磨损、热膨胀系数小、热导率大和耐化学腐蚀等性能,广泛应用于冶金、建材、化工、国防等工业领域。虽然反应烧结碳化硅具有许多优点,但由于制品中较高的游离硅含量会增加制品的脆性,降低了制品的硬度。凝胶注模工艺是建立在传统陶瓷注浆成型技术和高分子化学理论的基础上的一种新的成型工艺,是通过有机单体聚合反应实现浆料的原位成型的净尺寸成型方法。凝胶注模工艺成型的坯体具有密度均匀、致密度高、强度大、可进行机械加工等特点。为了提高反应烧结碳化硅的力学性能,本课题以碳化硼颗粒为增强相,采用凝胶注模成型工艺制备反应烧结B_4C/SiC复合材料。通过对低粘度、高固相含量碳化硼/炭黑/碳化硅浆料的制备技术以及凝胶注模成型工艺参数的研究,制备出了结构均匀、致密度高的反应烧结碳化硼/碳化硅复合陶瓷,并对坯体和烧结试样的力学性能及微观结构进行了测试分析。本文系统研究了碳化硼/炭黑/碳化硅料浆制备过程中不同...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江理工大学
浙江理工大学

凝胶注模成型SiC晶须增强SiC陶瓷的制备及力学性能研究

目前,SiC陶瓷坯体大多采用传统的压制成型等工艺制备,这种工艺制备的陶瓷坯体容易因密度不均匀而造成产品干燥、脱胶烧结后出现开裂、变形等缺陷。凝胶注模成型是建立在传统注浆成型和高分子化学理论基础上的一种成型工艺,具有坯体密度分布均匀、干燥后体积收缩小等优点。反应烧结具有工艺简单、烧结温度低、烧结时间短、生产成本低等特点。本文采用凝胶注模成型反应烧结工艺制备SiC晶须增强SiC陶瓷基复合材料。主要研究工作如下:研究凝胶注模成型过程中浆料流变性、单体聚合速度以及坯体干燥过程的影响因素,通过调整实验参数及工艺条件得到密度均匀、收缩率低的陶瓷坯体;通过凝胶注模成型工艺制备陶瓷坯体,以SiC晶须作为增强相制备SiC晶须增强SiC陶瓷复合材料,分析SiC晶须增强体对反应烧结SiC陶瓷力学性能及显微结构的影响并探讨其增韧机理。研究了凝胶注模成型SiC水基浆料流变性的影响因素,并对反应烧结SiC陶瓷的力学性能及成分组成进行测试分析。研究了SiC水...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

《耐火材料》2000年03期
耐火材料

碳化硅市场

据美国地质学会调查报告,1998年第四季度美国碳化硅产量上升到1.74万t,估计价值1040万美元。19...  (本文共1页) 阅读全文>>

《无机盐工业》1983年08期
无机盐工业

Ibiden公司扩大β—碳化硅生产

Ibiden公司已经决定在今年将β型碳化硅作为商品出售...  (本文共1页) 阅读全文>>