碳化硅基多孔陶瓷支撐體的制備及其耐腐蝕性能的研究.pdf

1、本文先后制備了碳化硅和莫來(lái)石/碳化硅復(fù)相兩種碳化硅基多孔陶瓷支撐體，并研究了它們的耐腐蝕性能。碳化硅多孔陶瓷支撐體的主要原料為碳化硅、鉀長(zhǎng)石、石英和高嶺土，燒結(jié)后其粘結(jié)劑物相以玻璃相為主。莫來(lái)石/碳化硅復(fù)相多孔陶瓷支撐體的主要原料為碳化硅、高嶺土和K2SO4，其粘結(jié)劑物相在燒結(jié)后以莫來(lái)石相為主。研究發(fā)現(xiàn):K2SO4的加入促進(jìn)了粘結(jié)劑中莫來(lái)石相的生成，并同時(shí)抑制了方石英相的生成。當(dāng)粘結(jié)劑中K2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％時(shí)，在1300℃下保溫1

2、h后，可制備出莫來(lái)石含量高，且結(jié)構(gòu)完整性好的莫來(lái)石/碳化硅復(fù)相多孔陶瓷支撐體。
　　通過(guò)對(duì)碳化硅支撐體的耐腐蝕性能進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其耐酸腐蝕性能優(yōu)于耐堿腐蝕性能，支撐體的耐堿腐蝕性能差。在12mol/L的鹽酸溶液中腐蝕120h后，支撐體的表面形貌未發(fā)生明顯變化。支撐體的質(zhì)量損失率隨腐蝕時(shí)間緩慢增加，腐蝕速率隨溫度和溶液濃度的升高而緩慢上升。而相比之下，在20℃、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％和80℃、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的NaOH溶液中，支撐

3、體均會(huì)受到嚴(yán)重腐蝕。支撐體的腐蝕速率受溶液濃度和腐蝕溫度的強(qiáng)烈影響，并且在高溫環(huán)境中，溫度對(duì)腐蝕速率的影響更為顯著。然而，支撐體的過(guò)濾壓降卻幾乎不受酸堿腐蝕的影響，這可能是由于腐蝕并未破壞陶瓷的整體結(jié)構(gòu)。在酸堿溶液中，碳化硅支撐體的受腐蝕原因均為粘結(jié)劑中的玻璃相物質(zhì)易受腐蝕。
　　莫來(lái)石/碳化硅復(fù)相多孔陶瓷支撐體具有良好的耐酸腐蝕性能，粘結(jié)劑中莫來(lái)石相含量的增加有利于提高支撐體的耐酸堿腐蝕能力。通過(guò)對(duì)莫來(lái)石/碳化硅復(fù)相多孔陶瓷支撐