一、参赛作品概述

展品名称：硅/碳化硅蜂窝陶瓷

材料类别：功能陶瓷

创作者名称：刘天龙

所属学校：南京航空航天大学

参赛论文：Effects of SDBS and ZrO2 additives on the microstructure and properties of silicon-bonded SiC porous ceramics

二、展品简介

1、展品简介/创新点： 汽车尾气净化作为目前最广泛有效的解决汽车尾气污染的控制方案，尾气净化载体需具备优秀的抗热冲击性能和较强的机械强度，以满足汽车短时间内启动后载体从环境温度到排气温度（500 ℃）的温度突变及长时间在高温下（1000 ℃以上）工作要求。采用硅/碳化硅复相组分设计与低温助烧剂，实现低温制备高强高孔隙硅/碳化硅蜂窝陶瓷，充分满足净化载体对高热导率、低热容量和高比表面积、不与催化剂反应等性能要求。

2、性质：壁流式碳化硅蜂窝陶瓷

3、展品应用领域：汽车尾气净化载体

4、展品参数：

 

中文名	硅/碳化硅蜂窝陶瓷	英文名	Silicon/Silicon carbide Honeycomb Ceramics
简称	Si/SiC	展品性状	Si/SiC蜂窝陶瓷样品

三、科研笔记 

科研故事分享

碳化硅蜂窝陶瓷作为新一代柴油机颗粒捕集器载体，正逐步取代堇青石载体。但现有的碳化硅蜂窝陶瓷采用重结晶工艺制备，以高纯碳化硅粉体为原料，烧结温度高达2200℃，成本高，严重限制阻碍了碳化硅蜂窝陶瓷的发展应用。

在课题初期，如何在保证碳化硅陶瓷性能的前提下，降低碳化硅陶瓷的烧结温度，是我当时需要攻关的第一个问题。通过查阅大量的文献和资料，确定了采用硅结合碳化硅复相组分设计方案。硅具有与碳化硅相近的热膨胀系数，同时具有低熔点（1410℃）的特点，初步满足降低工艺成本的研发初衷。

随之而来的问题是，怎样保证硅/碳化硅陶瓷的机械性能，满足其工程应用化。通过前期的实验探索，设计出不同碳化硅/硅颗粒级配、添加烧结助剂等实验方案，对硅/碳化硅陶瓷性能进行调控。还记得当时自己为了尽快获取第一手数据，调整后续实验方案，每天守在高温炉旁边，上午制样，下午烧结，次日测试的往复循环，磨炼了自己坚持不懈，勇于探索的科研品质。同时，根据产品应用需要，对碳化硅陶瓷的挤出成型工艺进行了大量中试实验，通过长达16个月的努力，终于确定了硅/碳化硅蜂窝陶瓷的最优配方方案，制备得到了高强高孔隙硅/碳化硅蜂窝陶瓷。

 

科研的过程虽然充满艰辛和汗水，但收获的成功是更宝贵的精神财富！