当前位置: 陶瓷 >> 陶瓷市场 >> 烧结温度对SiC多孔陶瓷性能的影响
弁言:
陶瓷膜过滤是连年来才出生的废水管教伎俩,碳化硅陶瓷由于耐化学侵蚀性好、精良的耐高温机能和强度硬度高级特性成为了首选材料。制备SiC陶瓷的罕用方法有无压烧结、反映烧结、热压烧结和热等静压烧结,不同方法的制备法子关于陶瓷材料的力学机能和离别本事也有着不同的影响。本文华纳反映烧结工艺,经过改观烧结温度,制备出了一系列不同烧结温度下的SiC多孔陶瓷粉体,经过对其宏观描述、力学机能和油水离别本事等测试,剖析了烧结温度对SiC多孔陶瓷机能的影响。
实习:
实习资料:
SiC粉体:平匀尺寸约为12μm、聚乙烯醇:剖析纯、羟丙基甲基纤维素(HPMC):粘度为~。
实习环节:
首先,称取80%(品质分数)的SiC粉体,参与5%(品质分数)的聚乙烯醇为增塑剂,参与5%(品质分数)的HPMC做为粘接剂,再参与10%(品质分数)的水保证搀和平匀,将悉数样本称量好后放入球磨机,球磨15h。而后,在70℃下施行烘干,将上述搀和粉料采纳目准则筛挑选,挑选结尾后在Mpa下施行抑制成型,在℃下固化管教2.5h,保证强度及格,随后给定℃下、氩气氛围中将样本在中温管式炉中施行碳化管教2h;结尾,将试样放入石墨坩埚中,在不同的烧结温度下(,,和℃)施行烧结,升温速度为10℃/min,到达最高温度后保温保压3h,天然冷却至室温,即得不同烧结温度的SiC多孔陶瓷粉体,后对不同烧结温度的SiC多孔陶瓷粉体施行测试与表征,得出论断。
成效与商议:
XRD剖析:
图1为不同烧结温度的SiC多孔陶瓷的XRD图。
从图1也许看出,悉数SiC多孔陶瓷的特色衍射峰锋利显然,注明在℃以上烧结均也许获得结晶较好的SiC。在℃时,也许看出SiO2的特色衍射峰强度在4种样本中最低,注明杂相少,结晶最好;跟着烧结温度的抬高,SiO2的特色衍射峰强度慢慢抬高,在℃时SiO2的特色衍射峰强度最高。这是由于烧结温度较高致使了SiC表面产生了氧化反映,构成了精细的氧化膜,包覆了SiC。
气孔率测试:
图2为不同烧结温度下SiC多孔陶瓷的气孔率测试弧线。
从图2也许看出,跟着烧结温度的抬高,SiC多孔陶瓷的气孔率浮现出先低沉后补充的趋向,在℃时气孔率最低为32.1%,这是由于跟着烧结温度的不停抬高,基体中的粘接剂融化,融化后的粘接剂会起伏到基体的气孔中,致使了气孔率的低沉。当烧结温度抬高到℃时,气孔率浮现了激昂,这是由于高温使得玻璃相分解,构成了较多的气体,这些气体排出后致使了基体浮现了较大的气孔,进而浮现气孔率又激昂的趋向。
SEM剖析:
图3为不同烧结温度下SiC多孔陶瓷的断面SEM图。
从图3(a)和(b)也许看出,在和℃下烧结的SiC多孔陶瓷中的小颗粒较多,而且SiC多孔陶瓷的颗粒较为散开。从图3(c)也许看出,跟着烧结温度的抬高,小颗粒相慢慢节减,断面浮现了较多的气孔,且部份气孔尺寸较大,在7~8μm左右。别的,SiC多孔陶瓷慢慢萎缩亲密,小颗粒多半曾经消融,部份晶粒由于温度抬高浮现了复活长,这是SiC多孔陶瓷由孤立相组合慢慢变化为精细布局的进程,看来恰当抬高烧结温度有助于SiC多孔陶瓷的精细化。从图3(d)也许看出,当烧结温度为℃时,小颗粒相曾经较少,全体晶粒尺寸较大,其次在部份地区有团圆局势,而且有较大的气孔浮现,可知SiC多孔陶瓷全体的精细性有低沉的趋向。
收缩强度测试:
图4为不同烧结温度下SiC多孔陶瓷的收缩强度。
从图4也许看出,℃下SiC多孔陶瓷的收缩强度为17.5MPa,跟着烧结温度的抬高,SiC多孔陶瓷的收缩强度先抬高后轻飘下落,在℃时收缩强度到达了最大值25.6MPa,比拟℃,收缩强度抬高了46.29%。这是由于温度抬高后,SiC小颗粒及一些中心相慢慢消散,晶粒尺寸有慢慢长大的趋向,而且全体布局变得更为亲密,其次烧结温度的抬高,粘接剂融化在基体中,使得各基体中的粘连成果巩固,全体的收缩强度抬高;而当烧结温度赓续抬高时,玻璃相分解后,气体蒸发致使了气孔变大,且粘接剂的粘接成果低沉,进而致使了基体的收缩强度低沉。
油水离别测试:
图5为不同烧结温度下SiC多孔陶瓷的膜通量和拘押率测试成效。
从图5也许看出,跟着烧结温度的抬高,SiC多孔陶瓷的膜通量浮现了先低沉后有稍微抬高的趋向,拘押率浮现了先抬高后轻飘低沉的趋向。在烧结温度为℃时,SiC多孔陶瓷的膜通量最高为L/(m2·h),拘押率最低为83.2%;在烧结温度为℃时,膜通量最低为.8L/(m2·h),拘押率最高为91.5%。看来烧结温度抬高后,悉数SiC多孔陶瓷膜关于油污废水的管教本事均获得了改正,当烧结温度为℃时多孔SiC陶瓷的油污离别以及废水管教机能最好。
论断:
(1)XRD剖析讲明,跟着烧结温度的抬高,SiO2的特色衍射峰强度慢慢抬高,在℃时SiO2的特色衍射峰强度最高,这是由于烧结温度较高致使了SiC表面产生了氧化反映,构成了精细的氧化膜,包覆了SiC。
(2)气孔率测试觉察,跟着烧结温度的抬高,SiC多孔陶瓷的气孔率浮现出先低沉后补充的趋向,在℃时气孔率最低为32.1%。
(3)剖析觉察,在和℃下烧结的SiC多孔陶瓷中的小颗粒较多,且SiC多孔陶瓷的颗粒较为散开;跟着烧结温度的抬高,小颗粒相慢慢节减,断面浮现了较多的气孔,且部份气孔尺寸较大,SiC陶瓷全体慢慢萎缩亲密;赓续抬高烧结温度,晶粒慢慢长大,全体的精细性有低沉的趋向。
(4)力学机能剖析觉察,跟着烧结温度的抬高,SiC多孔陶瓷的收缩强度先抬高后轻飘下落,在℃时收缩强度到达了最大值25.6MPa,比拟℃,收缩强度抬高了46.9%。
(5)油水离别测试觉察,跟着烧结温度的抬高,SiC多孔陶瓷的膜通量浮现了先低沉后有稍微抬高的趋向,拘押率浮现了先抬高后轻飘低沉的趋向。在烧结温度为℃时,膜通量最低为.8L/(m2·h),拘押率最高为91.5%。看来当烧结温度为为℃时,多孔SiC陶瓷的油污离别以及废水管教机能最好。
文章原因:
《成效材料》-烧结温度对SiC多孔陶瓷机能的影响-王旭东,周 扬,袁 怡
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