20 世紀(jì)70年代以來, 人們進(jìn)行了大量選擇助燒劑的研究，有B-C、Al2O3-Y2O3(YAG)、Al-B-C等，而且復(fù)合添加的比單一的燒結(jié)效果好。
碳化硅是一種共價(jià)鍵性很強(qiáng)的化合物，其自擴(kuò)散系數(shù)極小，可燒結(jié)性很差。添加助燒劑后可使SiC在較低的溫度發(fā)生燒結(jié)。
不同助燒結(jié)劑及造孔劑對SiC多孔陶瓷的影響
對于以AlO-YO為助燒劑的SiC多孔陶瓷，根據(jù)AlO-YO-SiO相圖，此三元系統(tǒng)中液相出現(xiàn)的溫度均較AlO-YO的1760℃和YO-SiO的1650℃要低得多，再加上SiO的活性很高，所以出現(xiàn)液相的溫度可能更低，可以達(dá)到1400℃以下。因此可以認(rèn)為，在本試驗(yàn)的1550℃的燒結(jié)溫度下,AlO-YO-SiO形成了液相，屬于液相燒結(jié)。
向碳化硅中添加一定配比的Si粉，意在使Si能夠與SiC表面的C發(fā)生反應(yīng)，生成新的SiC相，從而將SiC顆粒彼此連接起來。在本實(shí)驗(yàn)條件下，真空燒結(jié)的溫度為1550℃,高于Si的熔點(diǎn)(1420℃),使Si發(fā)生熔融。熔融的Si更有利于降低Si C燒結(jié)的溫度和增加燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力，使Si和C反應(yīng)生成新相的過程更加完全，促進(jìn)SiC的燒結(jié)。
以AlO-YO及Si為助燒劑的試樣中均有液相生成的特征。雖然如此，但同時(shí)也可以看出，以AlO-YO為燒結(jié)劑的碳化硅多孔陶瓷中的孔洞較小，結(jié)構(gòu)較為緊密；而以Si為燒結(jié)劑的SiC多孔陶瓷中出現(xiàn)了較大的孔洞，而且陶瓷顆粒結(jié)合疏松。未加入造孔劑的試樣由于SiC顆粒間的間隙具有一定的氣孔率。由此可見，加入AlO-YO助燒結(jié)劑后，經(jīng)過預(yù)氧化處理，比Si更能有效地促進(jìn)SiC的燒結(jié)，有利于提高Si C陶瓷的孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
納米氧化鋁制備氧化鋁陶瓷膜支撐體
陶瓷無機(jī)膜具有如耐高溫、耐酸堿和生物腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高、可反復(fù)清洗再生利用、使用壽命長等許多的優(yōu)點(diǎn)，在石油化工、微生物化工、醫(yī)藥和食品等領(lǐng)域的獲得廣泛應(yīng)用。為滿足特定使用環(huán)境的需要和提高陶瓷膜的滲透通量，目前通常采用大粒徑的AlO用作陶瓷膜支撐體的制備材料。由于AlO的熔點(diǎn)為 2050℃，大粒徑的 α-AlO陶瓷膜支撐體的燒結(jié)需要1700℃以上，因此，陶瓷膜支撐體的能耗極大。盡管以高嶺土 - 白云石，沸石，SiO為主要原料可在較低的燒結(jié)溫度下制備出陶瓷膜支撐體，但這種陶瓷膜支撐體不適用于苛性環(huán)境中使用。無論是以紫木節(jié)、滑石粉、膨潤土和高嶺土、滑石為助燒結(jié)劑，還是以TiO和TiO/Cu(NO)為燒結(jié)助劑，均是通過形成液相促進(jìn)α-AlO顆粒的燒結(jié)來制備多孔α-AlO氧化鋁支撐體。受毛細(xì)管力的作用，高溫液相的物質(zhì)會(huì)堆積在氧化鋁顆粒的頸部，這樣所得的陶瓷膜支撐體，盡管酸堿腐蝕的質(zhì)量損失率不高，但強(qiáng)度卻因氧化鋁顆粒頸部連接的減弱而明顯下降。為此，黃肖容提出使用納米氫氧化鋁溶膠作為燒結(jié)助劑，可有效降低基體的燒結(jié)溫度，而不引入其它物質(zhì)。但這種方法只適于小粒徑的氧化鋁粉體，因?yàn)樾×降难趸X粉體才易于與納米氫氧化鋁溶膠均勻混合，通過納米氫氧化鋁溶膠的燒結(jié)促進(jìn)小粒徑的氧化鋁粉體的燒結(jié)。對于大粒徑的 α-AlO粉體，納米氫氧化鋁溶膠會(huì)大粒徑的α-AlO顆粒堆積的間隙中聚集，在燒結(jié)過程中優(yōu)先燒結(jié)成大粒徑顆粒，而無法起到助燒結(jié)作用，如何解決粒徑差距非常大的粉體間的混合成為需要研究的問題。
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