基于普通纸张的蜂窝陶瓷载体材料的设计与性能研究  

Study on the design and performances of honeycomb ceramics carriers based on ordinary papers

作　　者：薛涛[1] 孟家光[1] 金志浩[2] 

机构地区：[1]西安工程大学纺织工程与材料学院,陕西西安710048 [2]西安交通大学金属强度国家重点实验室,陕西西安710049

出　　处：《西安工程大学学报》2012年第4期423-427,共5页Journal of Xi’an Polytechnic University

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50572084);陕西省自然科学基金青年基金(2012JQ6011);陕西省教育厅重点实验室专项基金;陕西省重点学科建设项目资助(陕[教2008]169)

摘　　要：以普通纸张为原料,采用凝胶-溶胶技术对纸张进行处理,并通过折叠、粘贴等仿生设计,经低温炭化、高温碳热还原反应及气相渗硅等方式制备出SiC/Si蜂窝陶瓷载体复合材料.采用XRD、SEM、TEM和三点弯曲等分析测试手段对其相组成、微观结构和力学性能进行分析.结果表明,陶瓷纸炭化以后为非晶态的碳;经真空炉烧结后的相组成为β-SiC相、Si相和残留的C相.三点弯曲实验表明,SiC/Si陶瓷复合材料的强度超过200MPa.多孔碳化硅的气孔率随着排硅时间的增加而增加,其强度和韧性随着排硅时间的增加而减小.The ordinary paper which handled by sol-gel technology,folding,pasting,bionic design and the technique of the low-temperature carbonization,high-temperature reduction carbonization and vapor silicon infiltrating,can be turned into the SiC/Si honeycomb ceramics carrie.Then the results of XRD,SEM,TEM,three-bending tests show that,the ceramic paper appears as amorphous carbon after carbonization,and the phase composition changed to β-SiC,Si,and C after silicon infiltrating in the vacuum environment,the bending strength of SiC/Si honeycomb ceramics carrier is 200MPa.The more silicon removing time is,the porosity of porous SiC will be increased,while it′s strength and toughness will be decreased.

关 键 词：纸张 蜂窝陶瓷 仿生设计 多孔碳化硅 过滤材料 

分 类 号：TQ174[化学工程—陶瓷工业]