1.先驱体含量的影响
表2-1给出了以聚碳硅烷为先驱体，SiC微粉为骨料，其粒径为0.4μm，在成型压力为5MPa时，不同聚碳硅烷含量对多孔陶瓷性能的影响。
表2-1不同聚碳硅烷含量所制SiC多孔陶瓷的性能[38]
从表中可以看出，随着聚碳硅烷含量的增加，多孔陶瓷的表观密度增大，显气孔率下降，抗弯强度增大。这是由于当聚碳硅烷含量提高后，SiC颗粒之间的粘结面积增大，同时样品中较多的孔隙被聚碳硅烷裂解产物占据，从而导致显气孔率减小，表观密度增大，抗弯强度升高。图2-22所示为样品的断口形貌。从图中可见，SiC颗粒被PCS的裂解产物粘结在一起。
图2-22 不同聚碳硅烷的质量分数所制SiC多孔陶瓷的断口形貌（SEM）
a）5%聚碳硅烷 b）10%聚碳硅烷 c）15%聚碳硅烷
注：该图取自参考文献[38]
2.成型压力的影响
在坯体制备过程中，成型压力发挥着重要作用。成型压力增大，将使坯体更致密，最终使所制多孔陶瓷的结构和性能也发生相应的变化。表2-2所示聚碳硅烷的质量分数为5%、SiC微粉粒径为0.4μm时，由不同成型压力所制多孔陶瓷的性能。由表可知，随着成型压力的增大，表观密度增大，显气孔率减小，抗弯强度增大。
3.骨料粒径的影响
骨料粒径对所制多孔陶瓷的结构和性能也有影响。表2-3所示聚碳硅烷的质量分数为5%、成型压力为15MPa时，不同粒径SiC微粉所制多孔陶瓷的性能。
表2-2不同成型压力所制多孔陶瓷的性能[38](www.xing528.com)
表2-3不同粒径SiC微粉所制SiC多孔陶瓷的性能[38]
由表可知，随着SiC微粉粒径的增加，所制多孔陶瓷的表观密度增大，显气孔率减小，抗弯强度先增加后减小，但变化不大。原因是SiC微粉平均粒径增大，颗粒离散性变大，相同压力下堆积密度增大，所以所制多孔陶瓷的表观密度增大，显气孔率减小。图2-23所示为不同粒径SiC微粉所制多孔陶瓷的断口形貌。从图中可知，10μmSiC微粉所制多孔陶瓷中PCS裂解产物均匀地涂覆在SiC颗粒表面上，因此粘结强度最大，抗弯强度最高；与0.4μmSiC微粉相比，28μmSiC微粉所制多孔陶瓷的表观密度较大，显气孔率较低，所以其抗弯强度较高。
此外，马彦还开展了以硅树脂作粘结剂制备SiC多孔陶瓷的研究。表2-4是成型压力为15MPa时，不同先驱体作粘结剂所得SiC多孔陶瓷的性能。结果表明，由聚碳硅烷和硅树脂两种粘结剂所制SiC多孔陶瓷的结构和性能随粘结剂含量的增加呈现出较相似的变化规律，即表观密度增大，显气孔率减小，平均孔径和抗弯强度增大。
当粘结剂的质量分数为5%时，由聚碳硅烷作粘结剂所制多孔陶瓷的抗弯强度较高，而当粘结剂的质量分数增加到10%时，由硅树脂作粘结剂所制多孔陶瓷的抗弯强度较高。这是由于在粘结剂的质量分数为5%时，粘结剂裂解产物与SiC微粉间的热应力起主导作用。虽然聚碳硅烷的陶瓷产率比硅树脂低，其质量分数只有65%左右，但其裂解产物为SiC，与填料SiC微粉间的热应力很小，所以样品的抗弯强度较高；相反，硅树脂的裂解产物Si—O—C与填料SiC微粉间的热失配程度较大，从而存在较大的热应力，导致所制多孔陶瓷的抗弯强度较低。当粘结剂的质量分数提高到10%时，影响样品抗弯强度的主要因素变为先驱体的陶瓷产率。硅树脂的陶瓷产率较高，致使所制多孔陶瓷中裂解产物含量较高，SiC微粉颗粒间的粘结面积较大，因此其所制多孔陶瓷的抗弯强度较高。即粘结剂含量低时，所制多孔陶瓷中成分间的热应力是主要影响因素，而粘结剂含量增加后颗粒间的粘结面积即陶瓷产率是决定因素。
图2-23 不同粒径SiC微粉所制SiC多孔陶瓷的断口形貌（SEM）
a）0.4μm b）10μm c）28μm
注：该图取自参考文献[38]
表2-4不同先驱体作粘结剂所得SiC多孔陶瓷的性能[38]
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
