Reduction of the Sintering Temperature for the Manufacturing of Carbon‐Rich Dense SiOC Bulk Ceramics
Reduction of the Sintering Temperature for the Manufacturing of Carbon‐Rich Dense SiOC Bulk Ceramics
复制标题
降低富碳致密SiOC块体陶瓷制造的烧结温度
DOI：
10.1002/adem.201800369
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发表时间：
2018
影响因子：
3.6
通讯作者：
M. Scheffler
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
N. Mantzel;F. Schröckert;E.C. Bucharsky;K.G. Schell;M.J. Hoffmann;M. Scheffler
加工致密聚合物衍生陶瓷的一个主要挑战是去除孔隙。即使在压力下进行现场辅助烧结 (FAST) 后，样品和零件中仍保留一定程度的孔隙率。为了降低孔隙率，开发了一种新的路线，即在聚倍半硅氧烷型陶瓷前体聚合物体系中添加硼酸三甲酯；硼酸三甲酯是一种分子氧化硼前体。研究发现，不含氧化硼的样品在 1400 至 1600°C 之间的场辅助烧结过程中表现出高压缩率，氧化硼和含氧化硼/氧化铝的样品在 1350 至 1500°C 之间已显示出这种效果。在初步的反应机制中，这种效应归因于氧化硼与聚硅氧烷衍生陶瓷的二氧化硅成分发生化学反应，形成硼硅酸盐玻璃。该玻璃相通过粘性流协助致密化过程。含氧化硼样品的孔隙率在 0.3% 至 1.4% 之间，而不含氧化硼样品在相同条件下加工后的总孔隙率约为 38%。
A major challenge in the processing of compact polymer derived ceramics is the removal of pores. Even after field‐assisted sintering (FAST) under pressure, a certain level of porosity remains within samples and parts. In order to reduce the porosity, a novel route is developed making use of the addition of trimethyl borate to a polysilsesquioxane‐type preceramic polymer system; trimethyl borate is a molecular boron oxide precursor. It is found that boron‐oxide free samples show a high compression rate during field‐assisted sintering between 1400 and 1600 °C, boron oxide and boron oxide/alumina containing samples show this effect already between 1350 and 1500 °C. In a tentative reaction mechanism, this effect is assigned to the formation of a borosilicate glass by chemical reactions of boron oxide with the silica component of the polysiloxane‐derived ceramic; this glassy phase assists the densification process by viscous flow. The porosity in boron oxide‐containing samples is found to be between 0.3% and 1.4% while boron oxide‐free samples show a total porosity of ≈38% after processing under identical conditions.
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影响因子：
4.5
作者：
Verena Reschke;M. Scheffler
通讯作者：
Verena Reschke;M. Scheffler
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DOI：
--
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
作者：
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Michael J. Hoffmann
DOI：
--
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