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碳化硅蜂窝陶瓷的六大应用

碳化硅蜂窝陶瓷的六大应用

浏览: 发布日期:2018-08-16 09:51

碳化硅蜂窝陶瓷的六大应用

一、过滤材料

1、高温金属熔体过滤

用于过滤高温金属熔体的碳化硅蜂窝陶瓷应具备的性能包括:1) 足够的机械强度;2) 较高的耐热冲击和耐冲刷性能;3) 较高的耐火度;4) 足够的孔率及金属液通过能力;5) 较高的化学稳定性;6) 低发气率。

由于碳化硅蜂窝陶瓷具有较高的热稳定性,通常用于过滤铸铁熔体。我公司研制了用于过滤铁水的碳化硅蜂窝陶瓷过滤片,其平均孔径为3mm,具有超过1700℃的耐火度。除了用于过滤铁水,它也被用于过滤铝液。

2、气体过滤

碳化硅蜂窝陶瓷制备的气体过滤器的优点是排气阻力小、再生方便和过滤效果高。具有压力损失低,耐热性、耐热冲击性以及油烟捕集效率高等特性,使其在柴油机油烟收集过滤方面得到了广泛关注。

二、催化剂载体

碳化硅蜂窝陶瓷具有孔率高、热导率高、力学性能良好、抗氧化和耐腐蚀等优点,同时其表面通常凹凸不平,存在大量微孔。当作为催化剂载体时,这种特殊的显微结构极大地增加了两相接触面积。此外,其较高的热导率可使催化剂达到反应所需活化温度的时间大大缩短。因此,碳化硅蜂窝陶瓷作为催化剂载体在以下几个方面具有广阔前景:1) 高温反应,如甲烷部分氧化;2) 强放热反应,如合成气制甲烷;3) 强酸或强碱条件,或其他苛刻条件下的催化分离过程。

三、生物材料

生物材料是人体器官的替换性或修补性材料,所要求的性能包括质量轻、强度高和生物相容性良好。由于碳化硅蜂窝陶瓷的孔率、孔径参数可以根据需要调整,甚至获得相互连通的孔隙结构,这使其成为理想的骨骼组织替代物。

碳化硅蜂窝陶瓷的六大应用

四、复合材料骨架材料

碳化硅蜂窝陶瓷由于具有密度低、强度高和导热性好等特点,使其成为一种常用的金属基复合材料增强相。三维连续网络陶瓷增强金属基复合材料是一种陶瓷/金属复合材料的形式,即陶瓷增强体在三维空间连续,金属基体也在三维空间连续,增强体与基体在空间呈网络结构。由于网络陶瓷骨架与金属三维连续,每一相都能发挥其独特的性能。目前对SiC/Al复合材料的制备及性能已有较多研究,碳化硅蜂窝陶瓷的制备方式和孔隙形貌对SiC/Al复合材料的热物理性能和力学性能都有较大影响。我公司研究发现,在含相同体积分数SiC时,以三维连续多孔SiC作为骨架制备的SiC/Al复合材料,其各项性能均优于以粉末SiC作为骨架制备的SiC/Al复合材料,这两种SiC/Al复合材料的微观形貌如图1所示。

五、吸声材料

碳化硅蜂窝陶瓷具有相互贯通的开孔结构,这样声波进入材料内部传播时,由于空气的粘滞性以及材料固有的阻尼特性,使声能不断损耗,起到吸声作用,且SiC蜂窝陶瓷具有良好的微波吸收特性,是一种非常有前途的吸波材料。

六、热工材料

主要用作隔热材料和换热器隔热材料是利用碳化硅蜂窝陶瓷的高孔隙度(主要是闭孔)的隔热作用换热器则利用其巨大的孔隙度、大的热交换面积,同时又具备耐热耐蚀不污染等特性。

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