环氧树脂结合刚玉基多孔陶瓷的制备

刘庆祝^1,2,3，张佳钰^1,2,3，孙广超^1,2,3，司凯凯^1,2,3，刘开琪^1,2,3，陈运法^1,2,3

1. 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2. 中国科学院大学化学工程学院

摘 要：以电熔白刚玉粉为主要原料,水性双酚F环氧树脂或油性双酚F环氧树脂为结合剂,水或乙醇为溶剂,水性脂肪胺或油性脂肪胺为固化剂,经配料、搅拌、轻捣成型、干燥后,于150℃保温2 h制成刚玉基多孔陶瓷试样。研究了双酚F环氧树脂种类（分别为水性或油性）、刚玉粉粒度（分别为100、220、800目,即<0.15、<0.07、<0.02 mm）、树脂用量（分别为3、5、8、11 g）以及是否添加偶联剂对试样显气孔率、常温抗折强度、浸水后抗折强度保持率等性能的影响。结果表明:1)与水性双酚F环氧树脂结合试样相比,油性双酚F环氧树脂结合试样的显气孔率较小,常温抗折强度较大。2)随着刚玉粉粒度的减小,试样显气孔率逐渐减小,常温抗折强度呈先增大后减小的变化趋势;采用<0.07 mm （220目）刚玉粉制备的试样综合性能较好,显气孔率为46.26%,常温抗折强度为13.21 MPa。3)随着双酚F环氧树脂添加量的增加,试样的显气孔率逐渐减小,常温抗折强度和浸水后常温抗折强度逐渐增大;添加5 g油性双酚F环氧树脂制备的试样综合性能最优,显气孔率为36.81%,常温抗折强度达20.98 MPa,浸水48 h后常温抗折强度保持率为27.98%。4)添加1.2 g硅烷偶联剂KH-560后,试样浸水后常温抗折强度保持率大幅提高至80%。

关键词：刚玉;多孔陶瓷;环氧树脂;强度保持率;