多孔質シリコンカーバイドセラミックスの特性の探究

多孔質の特殊な性質 炭化ケイ素セラミックス多孔質構造は、主にその特殊な多孔性に起因しており、その多孔性には、気孔率、気孔サイズと分布、そして孔の形状が含まれます。したがって、所望の多孔質構造を得るには、製造方法によって多孔性、気孔サイズと分布、そして孔形状を制御する必要があり、その製造方法は研究の焦点となっています。

多孔質SiCの特性セラミックs

1.細孔特性

①気孔率

多孔度とは、多孔質体における気孔が占める体積の割合である。材料多孔質材料の総体積（開気孔、半開気孔、閉気孔の3種類を含む）に対する割合。研究によると、多孔質材料の性能は主に多孔度に依存することが分かっています。

② 細孔形態

気孔形態とは、多孔質セラミックス中の気孔の形態を指します。気孔が等軸気孔の場合、材料全体の性能は等方性です。一方、木材の炭化処理によって得られるシリコン反応焼結多孔質SiCセラミックスのように、気孔が縞状または平面状の場合、気孔構造は一定の方向性を持ちます。

③細孔径と分布

マイクロポーラス材料の細孔径は2nm未満、メソポーラス材料の細孔径は2～50nm、マクロポーラス材料の細孔径は20nm以上です。細孔径と分布は、透過性、透過速度、ろ過性能などの性能に大きな影響を与えます。

2.機械的特性

多孔質SiCセラミック材料は脆く、その機械的特性は通常、曲げ強度または圧縮強度によって特徴付けられます。多孔質SiCセラミックスの機械的特性は、多孔度と製造方法によって大きく左右されます。

3.熱伝導率

多孔質セラミックスの熱伝導率には、気孔率と気孔形態が大きく影響します。均一な気孔分布を持つ多孔質セラミックスでは、気孔率の増加に伴い熱伝導率は徐々に低下します。しかし、異なる製造方法で製造された多孔質セラミックス材料の気孔形態には大きな差があり、熱伝達プロセスはそれに応じて変化し、複雑になります。

多孔質SiCセラミックスセラミックスの多孔質特性に加え、高嵩密度、高比表面積、高硬度、耐腐食性、耐高温性、高熱伝導性、低熱膨張係数、耐熱衝撃性など、SiC 自体の優れた物理的特性も備えています。