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"44. 大尺寸SiC蜂窝陶瓷蓄热体制备技术

负责人:史忠旗   

所在学院：材料学院

一、项目简介

SiC陶瓷具有较高的热导率，高温强度高、抗侵蚀和抗氧化能力强，抗热震性良好，作为蓄热体材料性能优势显著。但目前SiC蜂窝陶瓷存在工艺成本高、大尺寸产品成型及烧结难度大等问题，限制了其应用。针对上述问题，本项目从原料组分、成型及烧结等方面进行系统研究与优化，成功开发出了高性能、低成本的大尺寸SiC蜂窝陶瓷蓄热体。

二、产品性能优势

蜂窝陶瓷特点：（1）比表面积大；（2）化学性质稳定；（3）抗腐蚀；（4）良好的蓄热性能；（5）良好的热震性能；（6）优异的高温性能。其性能与其他蓄热材料的对比如下表所示。

性能 SiC蜂窝陶瓷 对比产品厂商典型值及标准规定值

堇青石 堇青石莫来石 莫来石 刚玉莫来石

厂商典型值 JCT2135 厂商典型值 JCT2135 厂商典型值 JCT2135 厂商典型值 JCT2135

容重/g.cm-3 0.88 0.6~0.8 0.4~0.8 0.7~0.9 0.5~0.9 0.8~1.0 0.6~1.1 0.9~1.1 ≥0.9

体积密度/ g.cm-3 2.15 1.9~2.6 / 2.9~3.2 / 2.9 / / /

热膨胀系数

（20~1000℃）/10-6.k-1 5.5 1.8~2.3 ≤2.5 4~5 ≤3 5~6 ≤5.5 5~6.5 ≤6

比热容（RT）

/J.g-1.k-1 25℃ 1.235 ≥0.85 ≥0.75 ≥0.9 ≥0.75 ≥1.0 ≥0.8 ≥1.1 ≥0.8

热导率（RT）

/W.m-1.k-1 25℃ 24.6 ≥1 / ≥1.1 / ≥1.2 / ≥1.2 /

强度/

MPa 轴向压缩 45.7 ≥20 ≥20 ≥22 ≥20 ≥22 ≥20 ≥25 ≥20

径向压缩 10.4 ＞8 ≥3 ＞10 ≥3 ＞10 ≥4 ＞12 ≥4

抗热震性/℃ * 250~360 ≥500 250~300 ≥400 230~350 ≥300 / ≥300

由表可知，SiC蜂窝陶瓷综合性能远优于现有蜂窝陶瓷产品。

三、市场前景及应用

蜂窝陶瓷蓄热体是蓄热式高温燃烧技术的核心部件，在加热炉、锻造炉、溶化炉、均热炉等工业炉窑中应用广泛，典型应用：如回转式空气预热器（APH）中的应用。

四、技术成熟度

 □工程样机  

五、合作方式

授权（许可）"