环境协调性陶瓷材料的发展及其探讨.pdf

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1、2009 年 第 6 期中 国 陶 瓷中国陶瓷 CHINA CERAMICS 2009(45)第 6 期 57中国陶瓷 CHINA CERAMICS 2009(45)第 6 期 57中 国 陶 瓷2007年 第 1 期第 45 卷 第 6 期2009年 6 月Vol.45 No.6June.2009中 国 陶 瓷【摘 要】：从环境协调的角度出发，概述了抗菌陶瓷、多孔陶瓷、木材陶瓷以及陶瓷膜等几种陶瓷材料的发展、特点及应用。探讨了环境协调性陶瓷材料的可持续清洁生产的方法和方向。提出发展环境协调性陶瓷材料具有广阔的空间和研究价值。【关键词】：环境协调性，陶瓷材料，清洁生产 中图分类号：TQ174.

2、7/TB321 文献标识码：A引 言在各国大力发展经济的今天，人类已经开始越来越多的注意到经济发展与环境相协调的理念。目前我国陶瓷产业还处于高开采、高消耗、高污染、低利用“三高一低”传统的经济发展模式上1。因此在陶瓷产业中必须考虑陶瓷对于生态、资源、能源这三大全球性环境问题的影响2。提倡绿色环保理念，研发环境协调性材料，实现无污染的绿色化工业生产是人类文明、科技进步的体现和象征3，环境协调评价（MLCA）研究也已取得重要进展4。环境协调性陶瓷材料将基于改善生态环境，提高原材料利用率，减少能耗和污染，增强陶瓷材料的使用效能,有效利用陶瓷废料出发，利用新技术，新工艺，开发新产品，最大限度的减少陶瓷

3、材料的环境负荷，发展环境协调性陶瓷材料。本文将从材料的环境协调性出发，对陶瓷材料在制备、使用、废弃过程中如何影响环境，如何实现环境协调性作一些分析和探讨。1 环境协调性陶瓷的发展与应用现状自 20 世纪 90 年代在高新技术材料的研究中出现“环境材料”(Ecomaterials)5这一新的研究领域以来，世界各国的材料科学工作者开始更加重视材料的环境性能，从应用上设计、开发对环境友好的新材料及其制品。对于具有良好使用性能与环境协调的陶瓷材料设计必须明确以下几点6：(1)陶瓷材料及其制品应该具有较低的环境负荷和较高的可循环再生率；(2)作为一种陶瓷材料或产品，如果不考虑其优良性能或功能，仅仅追求与

4、环境的协调性，那么这种陶瓷材料或产品对人类而言本身没有多大的存在价值；(3)应该考虑到陶瓷材料及其制品的寿命周期的全过程，这具有非常重要的现实意义。从以上几个角度出发，生活中各种特种功能陶瓷材料应运而生。在经历了非典的肆虐和禽流感的洗礼之后，健康意识的显著提高使人们开始青睐于具有抗菌功能的抗菌自洁净陶瓷产品7；在防止治理污染领域中使用的各种环境功能陶瓷，如陶瓷膜，多孔陶瓷，很好的做到净化、修复环境从而满足环境协调性；在陶瓷成为废料后，木材陶瓷表现出了它独特的自然消亡性能。下面分别就抗菌、自清洁陶瓷，多孔陶瓷，木材陶瓷以及陶瓷膜这几种先进环境协调性陶瓷的发展、性能和应用予以阐述。1.1 抗菌、自

5、清洁陶瓷抗菌材料通过科学的方法添加于卫生陶瓷釉中或均匀涂抹于卫生陶瓷表面，使该陶瓷具有杀死或妨碍微生物生长繁殖及其活性，减少或降低致病微生物的传播和感染8。自洁净是材料保持自身清洁能力的特性，具有自洁净性能的纳米薄膜材料是利用光催化分解和松散附着在其表面上的有机污染物，使其容易被水冲刷掉保持自身的清洁9。日本最早研制使用抗菌陶瓷7。抗菌、自清洁材料的研制与应用在我国起步较晚，产品功能作用单一。在抗菌作用机理、抗菌剂的耐高温性和抗变色性、载体材料的选择和制备、光催化可见光响应和提高光催化效率以及抗菌材料性能征等方面还存在一定问题10。抗菌自清洁陶瓷广泛用于卫生、医疗、家庭居室、民用或工业建筑，抗

6、菌陶瓷作为能杀菌，能自洁，能装饰，赖腐蚀等功能的新型材料，是一种发展前途很好的环境友好型材料。目前抗菌、自洁净陶瓷的优点有：1）金属离子掺杂型抗菌陶瓷釉中含银，它可以较好地抑制陶瓷制品表面细菌的增长。2）抗菌陶瓷不但可以抑制致病菌的增长，而且可以防止尿碱的积累，防污效果十分良好。3）抗菌陶瓷也可消除由人体分泌的多糖组分使陶瓷表面产生的各种有色污垢，达到自洁的目的。可大量应用于抗菌洗手盆、抗菌浴缸、抗菌坐厕和抗菌坐厕垫。4）可以长期阻碍或抑制陶瓷表面细菌或致病微生物的生长与繁殖，降低致病微生物传播和感染的机会,减少居室环境微生物的污染造成的危害。5）光催化抗菌瓷砖和卫生陶瓷用以商品化生产，还用于

7、医院、食品加工等场所。抗菌陶瓷是陶瓷研究中相对成熟的一类功能陶瓷，环境协调性陶瓷材料的发展及其探讨张光磊，杨 宏，李彦芳，付 华，吕臣敬（石家庄铁道学院材料分院，石家庄 050043）收稿日期：2008-3-28作者简介：张光磊，博士，副教授。主要从事无机非金属材料研究方向。E-mail:gl-探索与交流文章编号：1001-9642（2009）06-0057-05中 国 陶 瓷2009 年 第 6 期58 中国陶瓷 CHINA CERAMICS 2009(45)第 6 期但目前仍然存在一些问题亟待解决。主要是：（l）技术问题。釉中掺杂型抗菌陶瓷如何使有效抗菌物质充分溶出，发挥抗菌作用；光催化型

8、抗菌陶瓷如何提高光催化效率，解决薄膜老化的寿命问题；抗菌剂的加入引起的陶瓷表面颜色的失真、光泽度变差、涂覆层和陶瓷表面的结合力不够、使用耐久性差、需要专用设备、成本较高等问题8；（2）抗菌检测问题。抗菌检测具有很多不确定性，容易造成检测结果的偏差，给抗菌陶瓷生产厂家和消费者带来很多不便7；（3）市场问题。具有低的价格或为消费者能接受的价格，并能稳定地批量生产。抗菌陶瓷将以传统陶瓷和环境功能一体化为主攻方向，以生产高节水、低噪音、生产成本低、抗菌能力强的高科技产品为目标，围绕以釉中掺杂型抗菌物质的有效充分溶出、解决抗菌薄膜老化、快速直观区别抗菌陶瓷与普通陶瓷等方面进行深入的基础性研究，不断地改进

9、生产工艺，提高产品质量。从中我们可以看到材料的开发尽量做到资源有效利用，更好融入环境，尽量避免材料过早废弃。1.2 多孔陶瓷多孔陶瓷一般指结构均匀，气孔率较高(15)且分布均匀的非致密烧结陶瓷制品，也可称之为气孔功能陶瓷11。多孔陶瓷是一种新型的功能材料，结合了多孔材料的高比表面积和陶瓷材料的物理、化学稳定性。人们可利用矿渣、废玻璃废陶瓷、淤泥粉煤灰便能制得，因而多孔陶瓷日益成为一种重要的环境材料，多孔陶瓷在气体液体过滤、净化分离、化工催化载体、高级保温材料、生物植入材料、吸声减震和传感器材料等许多方面得到广泛应用12、13。1）过滤器 多孔陶瓷作过滤器具有很多优点：化学稳定性好，耐酸碱及有机

10、溶剂；极好的耐急冷急热性能；抗菌性能好，不易被细菌降解，不易堵塞而且易生；无毒，尤其适用于食品行业和药物的处理等优点11。广泛应用于水源净化、空气净化、污染处理等方面。目前国内水处理行业使用的是石英砂过滤材料，然而用多孔陶瓷替代石英砂，可大幅提高水处理效率，减少环境污染，降低水处理成本。多孔陶瓷用于处理锅炉湿法除尘废水（包括陶瓷产业中的除尘废水）、火电厂冲渣废水、重金属工业废水等。2）催化载体 多孔陶瓷发达的比表面积作为催化载体被广泛的用于化工厂、印刷厂、食品厂，及对有毒、恶臭等有害气体的处理。多孔陶瓷作为催化剂载体应用到汽车尾气处理上，可有效的降低汽车尾气污染物的排放。与其他汽车尾气净化器载

11、体材料相比，多孔陶瓷载体更有利于反应物进入和生成物排出，易于被覆催化剂，高温稳定性好，并可减小反应负压等，且与贵金属蜂窝载体相比其强度高、价格低廉、易于制造11、14。除了作催化载体外，它还可以作药剂载体，微晶载体，气体储存等。3）吸音材料 多孔陶瓷可减弱反射声，降低噪音，减少噪音污染，还可以调整声场分布，消除回声，控制反射声，因此可以有效的消声降噪，提高声环境质量。也可作为消声减噪器用于噪音较大的机械设备(如发电机、空压机、冲床)等，还可用于建筑行业(如隧道、地铁、公路)吸声屏障等11。4）生物工程 多孔陶瓷作为造骨材料、人造齿跟、人造牙齿的生物工程材料，具有生物相溶性好，理化性能稳定，无毒

12、副作用等优点，已在医学上得到广泛的应用11、13。多孔陶瓷材料工业能够很有效的减轻其他工业造成的环境负荷，它可以由其他工业的废物制得，也可以因为其独特的特性和功能，处理工业中的污染。目前综合考虑多孔陶瓷对环境的影响，主要是利用固体废物制备多孔陶瓷和利用制备的多孔陶瓷治理环境污染12。1.3 木材陶瓷木材陶瓷是日本青森工业试验场的冈部敏弘和斋藤幸司于1990年开发的，是一种将木材(或者其他木质材料)在热固性树脂中浸渍然后在高温炉中真空炭化而成的新型多孔材料14。木材陶瓷生产过程中的副产品木醋酸，是农业土壤改良剂和防虫防菌剂，所以木材陶瓷的整个生产过程不污染环境，因此木材陶瓷又被称 Ecocera

13、mic15。木材陶瓷综合了木材和陶瓷的优点，是一种具有许多优良特性、环境相容性好的新型材料。虽然木材陶瓷最初的应用设想是基于其碳素导电和多孔结构的电磁屏蔽材料，但进一步的研究表明，它有着更广阔的应用前景16：1）传感性木材陶瓷的电阻随相对湿度和温度的升高呈线性降低，根据这种大致线性关系加上陶瓷本身具有耐热、耐氧化、耐腐蚀，可应用于高温、腐蚀环境的特性，可开发出新型特种温敏、湿敏元件，如测温、测湿计等。2）导热，具有良好的远红外发射功能，由于人体多靠远红外线获取热量，因此，木质陶瓷是大有前途的房暖材料17。3）硬质、耐磨，可作摩擦材料。木材陶瓷的摩擦系数几乎不随对磨材料的种类、粗糙度、润滑剂和滑

14、动速度的影响。因此可用作轴承轴瓦、高速列车刹车材料、轮胎防滑链、汽车离合器的摩擦材料等。4）结构多孔，质轻、比强度高，可作结构材料以及各种滤过、吸收材料或其它材料的基体。5）保留了木材的纹理、质感，可用于建筑和室内装修材料。由于其多孔结构，使其除装饰以外还兼有吸声、吸尘的功能。木材陶瓷耐热、耐氧化、耐腐蚀，阻燃性及抗蚁性，可应用于高温、腐蚀环境中的装修，是理想的环境材料。6）无毒可用于人工关节。随着可持续性发展战略的提出，开发利用固体废弃物和可再生的生物资源对于环境保护具有非常重要的意2009 年 第 6 期中 国 陶 瓷中国陶瓷 CHINA CERAMICS 2009(45)第 6 期 59

15、义。木材是一种可再生资源，并且在其利用过程中没有公害，可以回收再利用。这样既能够保护自然资源，又能够高效利用生物资源。对木材进行陶瓷化处理克服了木材易生物败坏、易燃烧、具有树节等天然缺陷，是实现木材高性能化和功能化、开发新材料、提高木材附加值的重要方法之一。使用后的木陶瓷也可返回土壤作为优质的土壤改良剂，还可以作为活性炭和其它炭材以及燃料的优良原料而循环使用18，成为无污染，无公害材料。因此扩大木材陶瓷的实际应用、实现木材陶瓷较低成本、批量生产等策略是今后研究的重点。由于我国木材资源相对贫乏而竹材资源相对较丰富，利用木材陶瓷的有关技术研究竹材陶瓷的制造技术和应用也是具有十分重要而深远的现实意义

16、。今后木质陶瓷的研究将为材料学的发展提供了一种新的研究理念。研究利用天然生长的植物结构，采用浸渍不同的有机物、无机物以及不同的工艺过程控制措施，进行新型结构陶瓷等多种材料的优化设计。1.4 陶瓷膜陶瓷膜也称 GT 膜，与同类的塑料制品相比，它具有坚硬、承受力强、耐用、不易阻塞，对具有化学侵害性液体和高温清洁液有更强的抵抗力量等优点。是近年来在全球迅速崛起的一项新技术，已在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、冶金工业等领域得到了广泛的应用，成为苛刻条件下精密过滤分离的重要技术19-22。1）水处理陶瓷 陶瓷膜在水处理方面的应用是无机膜在环境治理领域中的一个重要应用。目前陶瓷膜在印染

17、、造纸、炼油等工业废水处理中得到较广泛的应用，而在自来水的净水处理中亦有不少成功的工程实践，陶瓷膜因其具有很强的亲水疏油性而在这方面有着独特的优势。2）提纯用陶瓷过滤膜 陶瓷膜的分离净化和浓缩方法与传统的分离操作相比，具有能耗低、分离效率高、无二次污染、工艺简单等优点。有研究表明，运用陶瓷膜过滤系统分离提纯某种抗生素，能使有效成分在过滤过程的收率提高近 5 个百分点。3）镀陶瓷包装膜 在食品包装这个与人们生活健康息息相关的领域中，近年出现了具有高功能性和良好环保适应性的透明镀陶瓷膜，其优良的包装性能引起了人们的注意。由于其极好的阻隔性，除了作为高阻隔性包装材料用做食品包装外，预计还可用在可微波

18、容器上作为盖材，在调味品、精密机械零配件、电子零件、药物和医药仪器等方面材料。随着加工技术的进一步发展，如果这种膜在成本上大幅下降，那么它将得到迅速推广和应用。4）燃料电池陶瓷膜 目前中国科技大学无机膜研究所已经研制成功的新型中温陶瓷膜燃料电池，电池部件薄膜化以后，降低了电池的内阻，提高了有用功率的输出，从而不需要高温的条件，实现了中温化，陶瓷膜作为电解质因大大降低了操作温度而节能。这种新型陶瓷膜燃料电池具有广阔的应用前景。5）琥珀陶瓷隔热膜 陶瓷隔热膜的生产，创造了独一无二的琥珀陶瓷隔热膜，解决了金属膜无法逾越的技术问题：对无线电信号无任何干扰，绝不氧化;隔热性能始终如一；陶瓷隔热膜不添加任

19、何颜料，因此无褪色现象；超级耐用，色泽柔和，拥有最舒适的视觉效果。琥珀纳米陶瓷隔热膜最先应用于美国的航天飞机和国际空间站，尔后广泛应用于汽车、建筑、海事等各个领域。2 环境协调性陶瓷材料的可持续清洁生产联合国环境规划署工业与环境规划中心将“清洁生产”定义为“将综合预防的环境政策持续用于生产过程和产品中，以便减少对人类环境污染的风险性”23。从这个意义上说，陶瓷材料的清洁生产包括节约原材料和能源，淘汰有毒原材料并在全部排放物和废物离开生产过程以前减少它们的数量和毒性，实施以物耗最小化、废物减量化和效益最大化的清洁生产为主，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害，实现陶瓷生产与环境相协调。陶瓷产业开

20、展清洁生产，可节约有限资源煤，减少二氧化硫及有害粉尘的排放，实现废料综合利用。中国是一个陶瓷工业大国，现如今已进行了一系列的研究与尝试，并取得一定成果。可以从以下一些技术的推广中实现陶瓷产业与环境保护的协调性发展。2.1 从源头预防污染从源头预防污染，主要考虑原材料，生产工艺，能源及设备方面尽量减少环境压力。比如：配方设计时应优先选用无毒无害的环境友好型原料，因地制宜地选择原料与配方；推行干法生产工艺和低温快烧技术，节约能源、能耗，减少有害气体和废水的排放；采用清洁能源和节约能源，降低黑烟等污染物的排放；采用连续式、大吨位球磨机进行细磨，提高产量，降低电耗；改进生产工艺和操作方法，从噪音的传播

21、途径上采取措施，有效的利用建筑物、绿化带等地形地物使噪声衰减。2.2 综合处理，循环回收利用废料和废能纵观陶瓷工业的废料中，加强含毒废水、废气的处理，合理利用固体废料和废能源便是实现陶瓷产业可持续发展的环境协调道路。2.3 陶瓷材料清洁生产的方向国家质检总局和国家标准委联合发布了工业清洁生产评价指标体系 III 制通则(GB/T20106-2006)24。本标准的发布将指导和规范清洁生产评价指标体系制、修订工作，规范行业清洁生产评价指标体系的建立，以此更好的实现陶瓷生产的环境协调性。陶瓷材料清洁生产的方向可以归纳为以下几个方面：中 国 陶 瓷2009 年 第 6 期60 中国陶瓷 CHINA

22、CERAMICS 2009(45)第 6 期发展绿色陶瓷、进行生态设计。从根本上解决陶瓷生产及使用过程中产生的污染。节约能源、寻找新的替代能源。目前陶瓷企业使用的燃料主要包括柴油、重油、煤、水煤浆、水煤气和天然气等。水煤浆和水煤气作为煤的替代能源，与柴油和重油相比，更符合我国能源结构的特点。生产工艺及设备的改进。新的陶瓷工艺如“一次烧成”、“低温快烧”、“微波干燥”等，不仅可使产品质量性能优良，而且大大降低了能源的消耗。对陶瓷设备的改进，既可以减少烟尘与气体的排放，从源头上控制污染的产生，又可以节省能耗，提高余热利用率。这些工艺及设备的改进，都是陶瓷材料生产过程中其环境协调的发展方向。3 展

23、望未来陶瓷的发展必将在改进性能的基础上立足生态环境，有效地利用有限的资源，减少材料对开发的负担性，在材料的生产、使用和废弃过程中保持资源平衡、能源平衡和环境平衡。实现陶瓷材料的可持续发展的关键在于开发新材料，改进生产工艺，提高现有的资源效率及减少甚至避免有害污染物向环境排放，在满足其需要的使用性能及可接受的经济性能的同时，注意新材料的环境性能，加强废物再生循环利用的研究和应用。生产过程中尽力改进落后的生产设备和工艺，引进国外先进设备，以自动化控制减少生产过程中的粉尘烟雾的污染，以精良的设备和工作流程减少废水废料的排放，减少生产造成的环境负荷。在产品设计中，开发出更多诸如木陶瓷等先进陶瓷的环境友

24、好型功能，克服陶瓷缺陷，延长陶瓷使用周期，这也是从另一个角度节约了资源和能源，减少了废弃物的排放。陶瓷废料也是一种宝贵的资源，未来将开发出更多变废为宝的工艺，以废弃的陶瓷获得可解决环境问题或满足人们更多功能需求的陶瓷，把本来污染环境的敌人变成环境友好的朋友25-27。纵观环境协调性陶瓷材料的发展，已经开发出了多种新型材料和工艺，并渗入到了越来越多的应用领域和市场。可以预见，未来陶瓷在环境协调这一永恒的课题上还有广阔的空间，同时众多科学问题也正亟待陶瓷界科研人员的解决。参 考 文 献1 彭仁华,付凌艳.大力发展陶瓷循环经济.景德镇陶瓷.2005,15(1):34-352 张娜.我国建筑陶瓷工业环

25、境污染与治理.陶瓷.2006,7:9-113 耿谦,高雅春,张玉冰绿色环保材料多孔陶瓷陶瓷2005,11：55-594 左铁镛,聂祚仁,狄向华等.中国材料环境协调性评价研究进展.材料导报.2001,15(6):1-3 5 张小珍,周健儿,梁华银.新型环境材料木质陶瓷的研究.陶瓷学报.2005,26(4)：273-2786 夏光华,王群,廖润华.陶瓷材料与环境协调性发展.中国陶瓷工业.2003,10(3):53-557 王家胜.生态抗菌陶瓷与无机抗菌剂发展概况.先进陶瓷工业.2007,1:13-178 欧阳友生,陈仪本,刘强等.卫生陶瓷抗菌技术的应用及发展趋势.技术导航.2004,10:61-6

26、39 王黔平,吴卫华,付伟等.自洁抗茵陶瓷技术的现状和发展.陶瓷.2006,4:45-4810 刘曙光，魏伟，郑庆新.抗菌、自清洁陶瓷的制备及性能表征.硅酸盐通报.2006,25(6):182-18611 耿谦,高雅春,张玉冰.绿色环保材料多孔陶瓷.陶瓷.2005,11:55-5912 李方文,吴建锋,徐晓虹等.应用多孔陶瓷滤料治理环境污染.中国安全科学学报.2006,16(7):112-11613 李湘洲,刘昊宇.多孔陶瓷的研究现状与应用.陶瓷.2005(5):47-4914 苏娟,钱东浩,周小新等.自蔓延高温合成多孔陶瓷(Al2O3/TiB2)的研究.粉末冶金技术.2006,24(1):2

27、4-2815 皮锦红,王章忠.木材陶瓷的研究现状.材料导报.2005,19(11):366-36816 卢灿辉,陈晓.利用木材介孔结构制备新型复合材料研究进展.高分子材料科学与工程.2003,19(6):32-3617 陶毓博,刘一星,李淑君.生物形态新材料木陶瓷的研究现状.材料科学与工艺.2007,15(1):83-86 18 周曦亚,刘晋龙.木陶瓷的研究进展.中国陶瓷工业.2006,13(2):38-4119 白杉.陶瓷膜一种前景广阔的新材料.现代技术陶瓷.2005,26(2):41-4320 郭善辉,诸葛斌,方慧英等.陶瓷膜在甘油发酵液除茵中的应用.2007,33(7):49-5321

28、胡兴军,王计选.陶瓷膜的生产和应用.现代技术陶瓷.2006,28(2):55-5822 张丽.无机陶瓷膜的制备及其在废水处理中的应用.环境科学与技术.2001,25(4):27-3123 郑相宇,潘伟斌,胡大海.广东陶瓷业发展的必然选择大力推广清洁生产.佛山陶瓷 2004,14(4):1-324 王继杰,李旭.中国陶瓷产业与环境保护的协调性发展.中国陶瓷.2006,42(10):5-625 徐建国.佛山陶瓷企业开展清洁生产的现状及方向.环境保护和节约能源.2006,17(3);11-1526 夏光华,王群,廖润华.陶瓷材料与环境协调性发展.中国陶瓷工业.2003,10(3):53-55,592

29、7 滕可祖,丁立波.生态环境材料的研究及进展.现代技术陶瓷.2006,27(1):40-442009 年 第 6 期中 国 陶 瓷中国陶瓷 CHINA CERAMICS 2009(45)第 6 期 61DEVELOPMENT AND DISCUSSION OF CERAMIC MATERIALS WITH ENVIRONMENTAL HARMONIZATIONZhang Guanglei,Yang Hong，Li Yanfang，Fu Hua，Lv Chenjing（School of Materials science and engineering,Shijiazhuang Railway

30、 Institute,Hebei 050043）【Abstract】:The development,characteristic and application of anti-bacterial ceramics,porous ceramics,woodceramic and ceramic membrane were summarized with environmental harmonization.The methods and orientation of continuable cleaner production for ceramic materials with envi

31、ronmental harmonization was discussed.It comes from indicating developing ceramic environmental harmonization which is amplitude space and research value.【Keywords】：Environmental harmonization，Ceramic materials，Cleaner productionTHE MAIN INFLUENCE FACTOR ON LOW TEMPERATURE SINTERING FOR CERAMICSWang

32、 Zhen，Dang Xinan，Zhang Changsong，Gao Yang(Institute of Electrical and Mechanical Engineering，Shaanxi University of Science and Technology 710021)【Abstract】：The main influence factor of powder granularity、sintering methods and additive on low temperature sintering for ceramics were analyzed in this p

33、aper，the experience powder-type and sintering curve defects that existed in sintering process were given improvements，made orthogonal experiment and finite element analysis numerical simulation technique combines as science sintering method.【Keywords】：low-temperature sintering，influencing factors，al

34、umina ceramicsSYNTHESIS OF THE SiC WHISKERS IN SiO2-C-N2 SYSTEMZhang Ying,Jiang Mingxue,Zhang Junzhan,Cui Xiwen（school of Materials Sci.and Eng,Xian Univ.of Arch.&Tech.,Xian 710055）【Abstract】:In this paper,the thermodynamics of main reaction and synthesis condition of SiC whiskers in SiO2-C-N2 syste

35、m were analyzed.Using silica micropowder as silicon sources,graphite,activated carbon and black carbon as carbon sources,B2O3 as catalyst,SiC whiskers were synthesized by carbothermal method at 1500、1550 and 1600,respectively.SiC whiskers were characterized by XRD,SEM and EDS.The results show that t

36、he temperature should be controlled above 1450 in the carbothermal synthesis of SiC whiskers in a nitrogen atmosphere,and the amount of SiC whiskers increase and the diameter thicken with the increasing of temperature.The reaction is accelerated when graphite was substituted by activated carbon or black carbon,However,SiC whiskers become thicker and even form to SiC pellet.The impurity would lead to the decreasing amount and the bend of SiC whiskers.【Keywords】:SiO2-C-N2 system，SiC whiskers，thermodynamics(上接第 27 页Continued from page 27)(上接第 32 页Continued from page 32)