凝膠注模-固相反應法制備硼酸鋁多孔陶瓷

編號：FTJS10020

篇名：凝膠注模-固相反應法制備硼酸鋁多孔陶瓷

作者：李鑫 李昊明 張強 曹岳岐 劉幸兒 郭安然

關鍵詞： 多孔陶瓷 硼酸鋁晶須 凝膠注模 固相反應 隔熱材料

機構： 中國航發(fā)北京航空材料研究院先進高溫結構材料重點實驗室 天津大學材料科學與工程學院先進陶瓷與加工技術教育部重點實驗室

摘要： 為了提高硼酸鋁基陶瓷的強度和隔熱性能,以Al2O3納米粉和B2O3微粉為主要原料,采用叔丁醇基凝膠注模結合原位固相反應工藝制備硼酸鋁多孔陶瓷,研究了Al、B物質的量比(分別為9∶2、9∶4和9∶6)、熱處理溫度(分別為1000、1200和1400℃)對硼酸鋁多孔陶瓷性能的影響。結果表明:1)由于B2O3在高溫下易揮發(fā),過量的B2O3有利于硼酸鋁晶須的生成;但過量太多會使生成的硼酸鋁晶須過于粗大,導致試樣致密度過高。2)熱處理溫度過低,硼酸鋁晶須發(fā)育較差,試樣致密度較低;而熱處理溫度過高,晶須之間會發(fā)生燒結致密化。3)當Al、B物質的量比為9∶4,熱處理溫度為1200℃時,硼酸鋁晶須長徑比較大,并相互交織形成三維網絡結構;所得多孔陶瓷具有較小的體積密度(0.67 g·cm-3)、較低的熱導率(室溫下0.141 W·m-1·K-1)和較高的常溫耐壓強度(6.23 MPa)。