本文以碳化硅(SiC)为原料,利用堇青石结合法,采用高岭土、滑石粉和氧化铝为氧化物粘结剂,将其认定为合成堇青石相原料(以下称为堇青石生成料),且三者之间的比例固定,通过三者在高温下发生固相反应,生成堇青石相来粘结碳化硅颗粒,从而达到降低烧结温度的目的。采用凝胶注模法成型,通过优化烧结工艺,有效控制排胶过程,使高聚物热解、挥发形成孔隙,充当造孔剂的作用,只需一次烧结便可制得具有较高孔隙率、低热膨胀系数、良好机械性能的多孔siC陶瓷。通过研究SiC与堇青石生成料之间的配比,有机单体的添加量,以及排胶速率、烧结温度等对多孔SiC陶瓷的影响,利用对多孔陶瓷样品的性能和结构方面的测试与分析,得到SiC与堇青石生成料之间最优配比,最佳的有机单体添加量,最佳的烧结温度与排胶速率,优化了多孔SiC陶瓷的烧结工艺。在此基础上,为进一步降低烧结温度,添加稀土氧化物烧结助剂(氧化铈),研究了氧化铈(CeO2)对多孔SiC陶瓷结构与性能的影响,优选出了合适的烧结助剂添加量,制备出性能优良的多孔SiC陶瓷。当SiC与堇青石生成料配比为3:1时(即含有75 wt%SiC),以10℃/min的排胶速率,在1300℃烧结温度下,所制备的多孔陶瓷样品中堇青石相结晶性良好,气孔率约为54.72%左右,其断面的微观结构中孔隙形状为规则圆形,尺寸分布均匀,孔隙底部有发育良好的颈部,其抗压强度为18.65 MPa,热膨胀系数为 7.08×10-6℃-1。随着有机单体添加量逐渐增大,混合浆料的粘度降低,其流动性升高,有机单体的加入有利于制备高固相含量、低粘度且流动性好的混合浆料。成孔过程主要利用所添加的有机单体在烧结过程中被氧化生成气相而留下孔隙。因此,有机单体添加量的增大,使得多孔SiC陶瓷气孔率升高。当有机单体添加量为9 wt%时,采用SiC与堇青石生成料配比为3:1的原料组成,经球磨制备的混合浆料粘度较低,流动性较好,更适合于凝浇注成型工艺;且以5℃/min的排胶速率,在烧结温度为1300℃下制备出的多孔SiC陶瓷具有较高的气孔率为55.76%。烧结温度升高,多孔陶瓷中堇青石相特征峰峰强增强,结晶性好,其含量相对升高,促进了堇青石相的生成,有效的发挥了堇青石相的粘结作用,使陶瓷结构致密化,抗压强度升高,热膨胀系数降低。当烧结温度为1300℃时,烧结制得多孔陶瓷试样孔隙形状为规则圆形,尺寸分布均匀,颈部结合发育良好,综合性能最佳。相比于以10℃/min的排胶速率烧结制得的多孔Si℃陶瓷,以5℃/min的排胶速率烧结制得多孔陶瓷的微观结构中孔隙结构为较明显的蜂窝状,且排列紧密,形状规则,尺寸分布均匀,具有较高的抗压强度与较低的热膨胀系数。综合分析得出,添加9 wt%的有机单体,以排胶速率5℃/min,烧结温度为1300℃,烧结后制得的多孔SiC陶瓷具有优良的性能,其中气孔率为55.76%,抗压强度为30.54MPa,其热膨胀系数最低,为6.39×10-6℃-1。添加Ce02能促进堇青石相的生成,烧结过程中发生液相烧结现象,使得多孔陶瓷致密化增强,抗压强度升高,气孔率下降,但整体高于40%,其热膨胀系数降低,但添加过量的Ce02(超过3 wt%左右时),热膨胀系数开始升高。因此,Ce02添加量可选择在3 wt%,此时,气孔率为42.58%,抗压强度为51.07 MPa,热膨胀系数为5.37×10-6℃-1。