Udforskning af egenskaberne af porøs siliciumcarbid keramik

De særlige egenskaber ved porøs siliciumcarbid keramikskyldes hovedsageligt dens specielle porøse struktur, som indeholder porøsitet, porestørrelse og fordeling samt form af huller. Derfor er det nødvendigt at regulere dens porøsitet, porestørrelse og fordeling og poreform gennem fremstillingsmetoden for at opnå den ønskede porøse struktur. Så dens forberedelsesmetode har været i fokus for forskningen.

Egenskaber af porøs SiC-keramik

1.Pore ​​egenskaber

①Porøsitet

Porøsitet er procentdelen af ​​det volumen, der optages af porer i et porøst materiale i forhold til det totale volumen af ​​det porøse materiale (inklusive åbne porer, halvåbne porer og lukkede porer af 3 slags). Forskning viser, at porøse materialers ydeevne hovedsageligt afhænger af porøsiteten.

② Poremorfologi

Poremorfologi refererer til morfologien af ​​porer i porøs keramik. Når porerne er ensaksede porer, er den samlede ydeevne af materialet isotropisk; men når porerne er stribede eller flade, såsom gennem carbonisering af træ fremstillet ved siliciumreaktionen, der sintrer porøse SiC-keramik, er porestrukturen en bestemt retning.

③Porediameter og fordeling

Porediameter på mindre end 2 nm for mikroporøse materialer, porestørrelse mellem 2 ~ 50 nm for mesoporøse materialer, størrelse større end 20 nm for makroporøse materialer. Ved porestørrelsen og fordelingen af ​​den større virkning af ydeevne, herunder permeabilitet, permeabilitetshastighed og filtreringsydelse.

2.Mekaniske egenskaber

Porøs SiC keramikmaterialer er sprøde, og deres mekaniske egenskaber er sædvanligvis kendetegnet ved bøjnings- eller kompressionsstyrke. Porøsitet og fremstillingsmetode har stor indflydelse på de mekaniske egenskaber af porøs SiC-keramik.

3.Termisk ledningsevne

Porøsitet og poremorfologi har stor indflydelse på den termiske ledningsevne af porøs keramik. For porøst keramik med ensartet porefordeling falder den termiske ledningsevne gradvist, efterhånden som porehastigheden stiger. Men på grund af poremorfologien af ​​porøse keramiske materialer fremstillet ved forskellige processer er der store forskelle, så varmeoverførselsprocessen er tilsvarende variabel og kompleks.

Porøs SiC keramikhar de fremragende fysiske egenskaber som SiC selv, såsom høj bulkdensitet, højt specifikt overfladeareal, høj hårdhed, korrosionsbestandighed, høj temperaturbestandighed, høj varmeledningsevne, lav termisk udvidelseskoefficient og modstandsdygtighed over for termisk stød, oven på tilfredsstillelse af keramikkens porøse natur.