上海新型碳化硅預(yù)制件技術(shù)規(guī)范

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-01-05

顆粒堆積法制備多孔碳化硅陶瓷不需要添加額外的造孔劑,工藝簡單,而且過程也比較容易控制。但是采用該方法制備的多孔陶瓷氣孔率普遍較低,孔的形狀、孔徑以及氣孔率的高低主要受原料顆粒的形狀、粒徑大小和分布、以及燒結(jié)程度決定。冷凍干燥法是將陶瓷骨料與適量分散劑或結(jié)合劑作用下的水或有機(jī)溶劑均勻混合制成漿料,然后將混合均勻的漿料倒入模具中,在低溫條件下使其快速冷凍,讓液相基體迅速凝結(jié)為固體,而后再通過減壓或真空干燥處理使凝結(jié)的固相升華去除,從而得到在漿料內(nèi)部留下定向排列孔洞結(jié)構(gòu)的坯體,***經(jīng)燒結(jié)制得多孔碳化硅陶瓷的方法。杭州陶飛侖在多孔陶瓷骨架制備方面已經(jīng)完成了充分的技術(shù)積累。上海新型碳化硅預(yù)制件技術(shù)規(guī)范

碳化硅粉體的制備技術(shù)就其原始原料狀態(tài)分為固相合成法和液相合成法。有機(jī)聚合物的高溫分解是制備碳化硅的有效技術(shù):一類是加熱凝膠聚硅氧烷發(fā)生分解反應(yīng)放出小單體,**終形成SiO2和C,再由碳還原反應(yīng)制得SiC粉。另一類是加熱聚硅烷或聚碳硅烷放出小單體后生成骨架,**終形成SiC粉末。當(dāng)前運(yùn)用溶膠一凝膠技術(shù)把SiO2制成以SiO2為基的氫氧衍生物的溶膠/凝膠材料,保證了燒結(jié)添加劑與增韌添加劑均勻分布在凝膠之中,為形成高性能的碳化硅陶瓷粉末提供了條件。廣東新型碳化硅預(yù)制件好選擇工裝設(shè)計(jì)主要考慮了碳化硅陶瓷壓縮比、氣體排除方式、脫模效果等多個(gè)方面。

在強(qiáng)碳-硅共價(jià)鍵作用下,SiC多孔陶瓷具有機(jī)械強(qiáng)度大,耐酸堿腐蝕性和抗熱震性好的特點(diǎn),其在高溫?zé)煔獬龎m、水處理和氣體分離等方面有著***的應(yīng)用前景,而且與氧化物陶瓷膜和有機(jī)膜相比,SiC有著更優(yōu)異的抗污染性能。然而,SiC陶瓷燒結(jié)溫度高,純質(zhì)SiC燒結(jié)溫度通常需要高達(dá)2000℃。添加燒結(jié)助劑可以有效降低SiC的燒成溫度,常用的燒結(jié)助劑主要包括金屬氧化物或以金屬氧化物為主要成分的硅酸鹽材料,如Al2O3、ZrO2、Y2O3等金屬氧化物,高嶺土、黏土和鋁土礦等礦物質(zhì)。

液相法主要有溶膠一凝膠法和聚合物分解法。Ewell年等***提出溶膠一凝膠法法,而真正用于陶瓷制備則始于1952年左右。該法以液體化學(xué)試劑配制成的醇鹽前驅(qū)體,將它在低溫下溶于溶劑形成均勻的溶液,加入適當(dāng)凝固劑使醇鹽發(fā)生水解、聚合反應(yīng)后生成均勻而穩(wěn)定的溶膠體系,再經(jīng)過長時(shí)間放置或干燥處理,濃縮成Si和C在分子水平上的混合物或聚合物,繼續(xù)加熱形成混合均勻且粒徑細(xì)小的Si和C的兩相混合物,在1460一1600℃左右發(fā)生碳還原反應(yīng)**終制得SiC細(xì)粉??刂迫苣z一凝膠化的主要參數(shù)有溶液的pH值、溶液濃度、反應(yīng)溫度和時(shí)間等。該法在工藝操作過程中易于實(shí)現(xiàn)各種微量成份的添加,混合均勻性好;但工藝產(chǎn)物中常殘留羥基、有機(jī)溶劑對(duì)人的身體有害,原料成本高且處理過程中收縮量大是其不足。碳化硅陶瓷骨架燒結(jié)曲線設(shè)計(jì)不合理,將導(dǎo)致坯體強(qiáng)度過高或過低、坯體中SiO2含量過高等情況發(fā)生。

多孔碳化硅陶瓷的特殊性能主要得益于其特殊的多孔結(jié)構(gòu),它的多孔結(jié)構(gòu)包含氣孔率、孔徑大小及分布、孔的形狀等。因此需要通過制備方法來調(diào)控其孔隙率、孔徑大小及分布、孔的形狀來得到所需的多孔結(jié)構(gòu)。所以,它的制備方法一直是人們的研究重點(diǎn)。物理法是指多孔碳化硅陶瓷中的空隙是由制備過程中的一系列物理現(xiàn)象導(dǎo)致的,并沒有化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生或新物質(zhì)的生成。其主要機(jī)理是依靠固相物質(zhì)的受熱收縮、液相的蒸發(fā)、固相的直接升華而留下的空隙而形成多孔結(jié)構(gòu)。顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料是利用顆粒自身的強(qiáng)度,其基體起著把顆粒組合在一起的作用,采用多種顆粒直徑搭配。廣東新型碳化硅預(yù)制件好選擇

碳化硅陶瓷預(yù)制體孔道的分布決定金屬和陶瓷兩相的分布均勻性。上海新型碳化硅預(yù)制件技術(shù)規(guī)范

杭州陶飛侖新材料有限公司生產(chǎn)碳化硅多孔陶瓷預(yù)制體解決了現(xiàn)有制備工藝制備的碳化硅陶瓷預(yù)制體的強(qiáng)度低、結(jié)構(gòu)不均一及碳化硅的體積分?jǐn)?shù)低的技術(shù)問題。碳化硅多孔陶瓷預(yù)制體研制過程中參考的國家標(biāo)準(zhǔn)GJB/5443-2005高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒/鋁基復(fù)合材料規(guī)范GB/T1965多孔陶瓷彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法------GB/T1965-1966GB/T1966多孔陶瓷顯氣孔率、容重試驗(yàn)方法GB/T1967多孔陶瓷孔道直徑試驗(yàn)方法GB/T1969多孔陶瓷耐酸、堿腐蝕性能試驗(yàn)方法---GB/T1970-1996。上海新型碳化硅預(yù)制件技術(shù)規(guī)范

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