溶胶和微粉添加量对原位莫来石结合SiC陶瓷膜支撑体性能的影响

以d 50=247.0μm的SiC颗粒为主原料,分别加入12.5％、17.5％、22.5％(w)的混合溶胶(由正硅酸乙酯和铝溶胶按1:6质量比配成),或分别加入5％、10％、15％(w)的混合微粉(由d 50=20.9μm的SiC微粉和α-Al2 O3微粉按质量比1:2.5配成)作为原位莫来石结合的添加剂,并外加12.5％(w)的d 50=28.1μm的木炭粉为造孔剂,采用模压成型,在1400℃烧结3 h制备多孔SiC陶瓷膜支撑体.研究了两种添加剂对多孔陶瓷膜支撑体显气孔率、抗弯强度、孔径大小分布和透气性能的影响,并分析了试样的物相组成和断口形貌.结果表明:试样在烧结后均形成了莫来石结合相;随着溶胶添加量的增加,试样抗弯强度呈增长趋势,孔隙率逐渐减小;随着微粉添加量的增加,试样的孔隙率逐渐减小,抗弯强度呈先增大后减小的变化趋势.添加溶胶制备的莫来石结合多孔SiC支撑体具有更好的贯通气孔结构和力学性能,其中,添加17.5％(w)溶胶的试样具有良好的力学性能和透气性能,其抗弯强度达到28.2 MPa,孔隙率为37.2％,平均孔径为89.6μm,阻力降为41.0 Pa.