硅灰石短纤维增强发泡陶瓷力学性能的影响研究

编号：CYYJ043888

篇名：硅灰石短纤维增强发泡陶瓷力学性能的影响研究

作者：张国涛1,2,3；董诚1；白佳海1；李媛媛4；陈冰5；汪启轩5

关键词： 硅灰石; 发泡陶瓷; 力学性能; 孔结构;

机构： 1.山东理工大学材料科学与工程学院2.广东金意陶陶瓷集团有限公司3.景德镇金绿能新材料科技有限公司4.武汉科技大学分析测试中心5.中国轻工业陶瓷研究所

摘要： 本文研究了硅灰石添加量对发泡陶瓷微观结构及力学性能的影响。采用干混法制备粉料，并在1140℃和1150℃两种温度下烧结成型。结果显示，当硅灰石添加量为8%、烧成温度为1140℃时，发泡陶瓷的抗压强度提高了78%，达到32 MPa，而弹性模量增加了327%，达到9.36 GPa，显著改善了材料的力学性能。随着硅灰石添加量的增加，发泡陶瓷的体积密度逐渐增大，孔隙率降低，且孔径变化不大，表明硅灰石能够有效稳定孔结构并提高坯体的致密度。然而，当硅灰石添加量超过10%时，液相黏度急剧下降，导致气泡过度膨胀合并，形成大孔洞，力学性能大幅下降。研究表明，硅灰石通过调控液相的含量和黏度，优化了发泡陶瓷的孔结构和坯体致密化过程，从而显著提高了力学性能。