有机硅材料制备.docVIP

Available online at  HYPERLINK /science/journal CERAMICS INTERNATIONAL  HYPERLINK /10.1016/j.ceramint.2015.09.128 Ceramics International 42 (2016) 1713–1719  HYPERLINK /locate/ceramint /locate/ceramint Preparation of high porous silicon nitride foams with ultra-thin walls and excellent mechanical performance for heat exchanger application by using a protein foaming method Liuyan Yinn, Xingui Zhou, Jinshan Yu, Honglei Wang Science and Technology on Advanced Ceramic Fibers Composites Laboratory, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China Received 30 August 2015; received in revised form 21 September 2015; accepted 22 September 2015 Available online 8 October 2015 Abstract 泡沫陶瓷具有优异的力学性能、 热导率高、 高表面区域卷比值，在换热器应用中有很大的潜力。在此研究中，超薄细胞壁硅氮化 (氮化硅) 泡沫塑料是利用蛋白发泡法并通过提高发泡浆中的空气部分制得。这些氮化硅泡沫细胞厚度只有 2-3 毫米，在这里制备的氮化硅泡沫毛孔展现出多面体的形状。这些氮化硅泡沫材料的热导率介于 24.27 W m 1 K 1 到 3.154 W m 1 K 1之间，而这些氮化硅泡沫材料的抗压强度 介于12.85 MPa 至 19.99 MPa 之间。此外，压缩荷载-位移曲线的氮化硅泡沫一般表现出细胞的行为。 2015 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l. All rights reserved. Keywords: B. Porosity; C. Thermal conductivity; D. Si3N4; E. Heat exchangers  1. Introduction 换热器，例如双极板的燃料电池堆的散热器冷却，在许多系统中是一个非常重要的单元。到目前为止，广泛使用的换热器通常由金属泡沫材料制成，如高导热、 高表面区域卷比值的铝铜泡沫 [1-6] 或碳泡沫 [7]。然而，由于化学和热稳定性、 力学性能较低和，金属泡沫材料热膨胀系数的较高而泡沫炭力学性能较低，所以这两种泡沫不能满足很多苛刻的条件。因此，新型具有高导热系数的多孔材料得以发展。Si3N4 是一种具有高的热导率、 优异的力学性能、 低扩张、 高抗热震性以及优异的热和化学稳定性 [8-12] 的陶瓷。 Si3N4的热导率估计最高达到 200 W/m K [13] 和密集型 β-Si3N4 陶瓷具有最高达到 170 W/m K 导热系数取得了人们的青睐。因此，高度多孔 Si3N4 泡沫以其优异的导热系数得以在哈希条件取代泡沫铝铜泡沫和碳泡沫。 nCorresponding author. Tel./fax: t86 731 E-mail address:  HYPERLINK mailto:hanqing421720@ hanqing421720@ (L. Yin).  HYPERLINK /10.1016/j.ceramint.2015.09.128 /10.1016/j.ceramint.2015.09.128 0272-8842/ 2015 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l. All rights reserved.  现如今很多的可行方法已用于制备泡沫陶瓷 [15-18]，例如 副本方法、 祭祀模板方法和直接发泡法、 三维陶瓷莰烯基础共挤 (3D CoEx) 法 [19] 和三维印刷先驱体转化法 [20]。其中，直接发泡方法具有很多显著的优点，用此法制备的泡沫陶瓷整体性能优异。根据泡沫方式不同，它可以分为自我发泡工艺路线和空气纳入发泡路线。在自我发泡的路线中，泡沫是由热解的气体 [21-27] 或 [28] 溶剂的