原位莫来石结合碳化硅支撑体的高温力学性能研究

罗志勇¹，韩伟¹，刘开琪²，敖雯青¹，顾静¹

1. 钢铁研究总院特种陶瓷与耐火材料北京市重点实验室2. 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室

摘 要：为研制可长期使用于800℃以上高温烟气净化的陶瓷膜过滤材料,采用原位反应结合技术制备了显气孔率为37. 2%、平均孔径为46. 5μm、常温抗折强度为22. 5 MPa的莫来石结合碳化硅支撑体,研究了其高温力学性能。结果表明:碳化硅支撑体的热态抗折强度随温度的升高呈现先升高后降低的变化趋势,在1 000℃时达到最大值36. 5 MPa,为常温抗折强度的1. 6倍;但在1 200℃时仍保持具有10 MPa以上的热态强度。SEM断口形貌显示,当温度由室温升至1 000℃再升至1 200℃时,支撑体断裂方式由沿晶-穿晶混合型断裂变为穿晶断裂再变为沿晶断裂。莫来石的耐高温性及其高温自增强特性赋予了碳化硅支撑体优异的高温力学性能,使其可满足800℃以上高温烟气过滤的使用要求。

关键词：陶瓷膜过滤材料;碳化硅支撑体;原位反应;莫来石结合;高温烟气净化;高温抗折强度;