SHS法制備AlON泡沫陶瓷的工藝優(yōu)化及性能表征.pdf

1、本文采用自蔓延高溫合成工藝制備了AlON泡沫陶瓷，反應體系為Al-Al2O3-Al(NO3)3·9H2O-N2，利用Al(NO3)3·9H2O受熱分解產生氣體在反應體系內部造孔，獲得孔隙率75％AlON多孔陶瓷。計算了Al-Al2O3-Al(NO3)3·9H2O-N2反應體系的反應熱力學，研究了各種工藝條件對AlON多孔陶瓷產物的結構的影響。
　　反應熱力學計算表明體系反應開始后Al(NO3)3·9H2O受熱分解產生的N2、O2和

2、H2O，其中O2在膨脹擴散過程中優(yōu)先與Al發(fā)生反應，即使在高壓氮氣環(huán)境中這種優(yōu)勢依然明顯。
　　研究了反應體系中各組分含量對產物形態(tài)和微觀形貌的影響。結果表明改變反應體系各組分比例對產物的微觀形態(tài)有明顯的影響。結合熱力學計算表明對產物孔壁顯微形貌產生影響的根本原因是體系反應過程中的絕熱溫度，絕熱溫度決定了反應過程中產生的液相量，進一步影響產物形態(tài)，使孔壁表面和內部的顯微形貌呈現(xiàn)有規(guī)律的改變，表現(xiàn)為片層狀晶體在反應體系內生成、長大并

3、再消失。片層狀晶體向孔壁外側生長會在孔壁表面形成凹坑，在孔壁內部生長會起到一定的造孔作用，因此片層狀晶體的存在影響產物的比表面積與孔隙率。
　　研究了成型方式對產物形態(tài)的影響。等靜壓成型產物表現(xiàn)出高液相量的產物特點，產物內部孔隙之間發(fā)生融合，孔壁表面生長出納米線。通過比較認為松裝試樣更有利于形成多孔產物，能夠制備網狀多孔AlON陶瓷。
　　比較了50MPa和100MPa兩種點火壓力對產物的影響。結果表明在高氮氣壓力下點火能夠