张志金， 于晓东， 王扬卫， 李 凯， 栾志强

(1.北京航空制造工程研究所，北京100024;2.北京理工大学材料科学与工程学院，北京100081;3.北京防化研究院 第一研究所，北京100083)

碳化硅多孔陶瓷由于具有高强度、低密度、良好的抗热冲击性、高导热系数和较低的热膨胀系数等优点，在航空发动机系统热端部件、能量转换装置、卫星反射镜以及吸声材料等方面应用广泛［1～8］。近年来，如何制备孔径可控、强度高的多孔陶瓷已成为各国学者的研究热点。中间相沥青基炭泡沫是一种具有三维连通网络结构、孔径分布均匀、孔径可控的碳材料［9］，以炭泡沫为模板通过反应烧结工艺能够制备孔径可控的多孔陶瓷。而前期的实验表明，以纯炭泡沫为模板，利用反应烧结工艺难以获得孔筋致密、高强度的多孔陶瓷。

本实验以中间相沥青添加55%(质量分数)Si粉的混合物为原料，利用自发泡工艺制备了含Si的炭泡沫模板。在高温感应烧结炉中，以氩气为保护气氛，利用反应烧结工艺成功制备了具有三维网络结构的碳化硅多孔陶瓷。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了碳化硅多孔陶瓷烧结过程中微观组织形貌与相组成的变化，并对反应机理进行了探讨。

1 实验过程

1.1 碳化硅多孔陶瓷的制备

本实验中采用日本三菱(Mitsubishi)公司生产的AR中间相沥青，其软化点为280℃，中间相含量100%。碳化硅多孔陶瓷的制备过程如图1所示。取一定质量的中间相沥青与55%(质量分数)的Si粉混合物放入铝制模具中，然后置于高压反应釜内，在高纯氮气保护下，一定压力下开始升温。……