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泡沫注凝法制备孔结构可调的氧化锆多孔陶瓷

李翠伟; 邓娜娜; 武令豪; 李昊; 汪长安 北京交通大学机械与电子控制工程学院材料科学与工程研究中心; 北京100044; 清华大学材料学院; 新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室; 北京100084
  • 氧化锆
  • 多孔陶瓷
  • 抗压强度
  • 热导率

摘要:以8%(摩尔分数)Y2O3稳定的ZrO2为原料,采用泡沫注凝法制备了氧化锆多孔陶瓷,研究了烧结温度、固相含量及发泡剂浓度对制备材料的组分、结构与性能的影响规律。结果表明:1 450~1 600℃烧结的样品均由立方氧化锆组成;烧结温度对气孔率、体积密度及热导率影响较小,而对抗压强度及晶粒尺寸影响较大;固相含量在15%~30%(体积分数)范围内对材料的结构与性能均有明显的影响;发泡剂浓度在0.3~8.0 g/L范围内对材料的性能影响明显,而在8~16 g/L时影响不大。通过在一定的范围内调控烧结温度、固相含量和发泡剂浓度,所得样品的总气孔率、体积密度、抗压强度和室温真空热导率的变化范围分别为67.6%~78.8%、1.25~1.91 g/cm3、6.3~21.7 MPa和0.14~0.39 W/(m?K)。在固相含量为30%、发泡剂浓度为2.0 g/L、烧结温度为1 550℃条件下制备样品总气孔率、抗压强度和热导率分别为78%、12.0 MPa和0.17 W/(m?K)。

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