杨 旭，鲁 元，张 真，丁 聪，孙福洋
(西安特种设备检验检测院，陕西 西安 710065)

摘 要：多孔陶瓷过滤材料作为当前整体煤气化联合循环最有效的过滤材料，具有优良的高温力学性能和过滤性能，在整体煤气化联合循环领域具备很好的应用前景。以廉价硅藻土和碳黑为原料，通过碳热还原反应制备了高气孔率、棒状晶结构的多孔氮化硅过滤材料。考察了烧结助剂种类、含量和硅藻土颗粒粒径对多孔氮化硅微观组织和力学性能的影响。XRD分析表明，添加Y₂O₃作为烧结助剂的试样中，除了少量的a-Si₃N₄、Si₅AlON₇和晶间相Y₂Si₃O₃N₄外，其余都是β-Si₃N₄相；SEM分析表明，多孔氮化硅过滤材料是由棒状β-Si₃N₄晶粒组成。添加1%高熔点的Lu₂O₃作为烧结助剂，有利于获得高长径比的b-Si₃N₄棒状晶组织，制备的多孔氮化硅气孔率达78.6%。以1.2 mm的硅藻土颗粒作为原料，制备的棒状晶结构多孔氮化硅弯曲强度达19.7 MPa。
关键词：硅藻土；碳热还原法；多孔氮化硅