凝胶注模-固相反应法制备硼酸铝多孔陶瓷

摘要

为了提高硼酸铝基陶瓷的强度和隔热性能,以Al_(2)O_(3)纳米粉和B_(2)O_(3)微粉为主要原料,采用叔丁醇基凝胶注模结合原位固相反应工艺制备硼酸铝多孔陶瓷,研究了Al、B物质的量比(分别为9∶2、9∶4和9∶6)、热处理温度(分别为1000、1200和1400℃)对硼酸铝多孔陶瓷性能的影响。结果表明:1)由于B_(2)O_(3)在高温下易挥发,过量的B_(2)O_(3)有利于硼酸铝晶须的生成;但过量太多会使生成的硼酸铝晶须过于粗大,导致试样致密度过高。2)热处理温度过低,硼酸铝晶须发育较差,试样致密度较低;而热处理温度过高,晶须之间会发生烧结致密化。3)当Al、B物质的量比为9∶4,热处理温度为1200℃时,硼酸铝晶须长径比较大,并相互交织形成三维网络结构;所得多孔陶瓷具有较小的体积密度(0.67 g·cm^(-3))、较低的热导率(室温下0.141 W·m^(-1)·K^(-1))和较高的常温耐压强度(6.23 MPa)。