作者：张电1梁清泉1刘璇1李延军1刘一军2

作者单位：1.西安建筑科技大学材料科学与工程学院2.蒙娜丽莎集团股份有限公司

刊名：耐火材料

ISSN：1001-1935

出版年：2024-08-15

卷：58

期：4

起页：290-296

止页：

分类号：TQ174.1

语种：中文

关键词：多孔Si3N4陶瓷;造孔剂;孔径分布;孔结构;透气系数;

内容简介

为改善多孔Si3N4陶瓷的透气性，以Si粉为原料，Y2O3和CaF2为烧结助剂，粒径为5和20μm的聚甲基丙烯酸甲酯微球为造孔剂，先注凝成型再排胶，最后在氮气气氛中于1 650℃保温3 h反应烧结，制备了多孔Si3N4陶瓷。研究了造孔剂粒径和添加量（体积分数分别为0、15%、30%、45%和60%）对多孔Si3N4陶瓷显气孔率、孔径分布、孔结构、透气系数等的影响。结果表明：1)添加造孔剂的试样呈堆积衍生孔和球形演化孔的二级孔结构，孔径呈双峰分布；2)在粒径相同时，随着造孔剂添加量的增加，试样的显气孔率和透气系数增大，而体积密度、弯曲强度、断裂韧性降低；3)相同添加量下，添加5μm的小粒径造孔剂的试样具有更高的显气孔率、透气系数和弯曲强度，采用较小粒径的造孔剂能减小孔壁的厚度，并扩大孔壁内堆积衍生孔的孔径，提高孔壁的渗透性；4)添加体积分数为60%的5μm造孔剂的试样综合性能最优，其显气孔率、透气系数和弯曲强度分别为55.1%、11.6×10-14 m2和35.3 MPa。