圖3-12為復(fù)合填料配比對聚氨酯密封膠燒蝕所得陶瓷體三點彎曲強度的影響。從圖中可以看出,當(dāng)復(fù)合填料中改性硅灰石的比例從0增大到75%時,陶瓷體的三點彎曲強度從0.4 MPa增大到12.5 MPa,增大了30.25倍,當(dāng)改性硅灰石的比例繼續(xù)增加至100時,三點彎曲降低至6.2 MPa。
圖3-13是聚氨酯密封膠經(jīng)1000 0C燒蝕所得陶瓷體的彎曲斷面微觀形貌。當(dāng)復(fù)合填料中不含改性硅灰石時,陶瓷體斷面存在尺寸較大且數(shù)目較多的孔洞,進一步放大可以發(fā)現(xiàn),孔壁也為多孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)較為松散,這是因為在升溫過程中,聚氨酯密封膠基體首先分解,然后助熔劑軟化粘接碳酸鈣和二氧化硅形成整體,最后碳酸鈣分解,在基體中形成疏松多孔的結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致陶瓷體的強度較低;隨著復(fù)合填料中改性硅灰石比例的增加,陶瓷體斷面的孔洞減少,斷面逐漸密實;當(dāng)復(fù)合填料中改性硅灰石比例為75時,陶瓷體斷面整體較為密實,少量孔洞分散在連續(xù)的結(jié)構(gòu)中,進一步放大可以發(fā)現(xiàn),斷面中的助熔劑緊緊包覆在硅灰石表面,硅灰石在陶瓷體中起到骨架作用,從而大幅增大了陶瓷體的強度;當(dāng)復(fù)合填料中改性硅灰石的占比進一步增大至100%時,陶瓷體斷面中出現(xiàn)較多的孔隙,進一步放大發(fā)現(xiàn)助熔劑用量不足,不能對硅灰石形成有效的粘接,從而導(dǎo)致陶瓷體強度下降。
從3中可以發(fā)現(xiàn),與納米碳酸鈣相比,添加改性硅灰石的聚氨酯密封膠具有更好的加工性能和拉伸強度,在燒蝕過程中也具有更好的自支撐性和形狀穩(wěn)定性,因此改性硅灰石是制備可陶瓷化聚氨酯密封膠的良好填料。本節(jié)研究了改性硅灰石用量對聚氨酯密封膠及陶瓷體性能的影響。
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