SiC多孔陶瓷具有硬度高、密度低、强度高、导热性能好和化学性能稳定等优点,在过滤、催化载体、热交换器和复合材料增强等领域得到了广泛的应用。本文针对熔融金属过滤器和SiC/金属新型耐磨材料所使用的不同种类SiC多孔陶瓷材料,分别采用传统的有机泡沫浸渍法和新型的发泡-冷冻-凝胶法制备不同的SiC多孔陶瓷,并对其烧结行为、力学性能、孔结构形成机理及其控制进行了系统的研究。本研究对于提高金属过滤器用SiC多孔陶瓷材料的性能、以及开发新型的siC/金属新型耐磨复合材料,具有重要的理论意义和实际应用价值。研究了有机泡沫浸渍法制备SiC多孔陶瓷材料的浆料性质,主要探讨了 pH值、分散剂及固含量对浆料流变性的影响。结果表明:SiC浆料的Zeta电位随pH值的增大而减小,当pH=1]时,浆料的Zeta电位最小、粘度最低;添加0.5%的A-15分散剂时,浆料的流动性最好;随着浆料固相含量的提高,浆料的粘度增大、流动性变差。结合实际挂浆的需要,选择固相含量为73.4%较为适宜。为了优化SiC多孔陶瓷材料的性能,研究了有机泡沫浸渍法制备SiC多孔陶瓷材料的烧结工艺、烧结助剂、颗粒级配和二次挂浆对材料性能的影响。结果表明:最佳烧结温度为1300 ℃,制备出10 PPI(每英寸孔的数量)的多孔陶瓷的抗折强度和抗压强度分别为1.04 MPa和1.12 MPa;经过1100 ℃—室温水中循环热震10次后的残余强度为0.42 MPa;当硅溶胶和硅灰的添加量分别为5%和17%时,材料的性能达到最佳,孔筋密度和气孔率分别为1.73 g/cm3和31.36%,抗折强度和抗压强度分别为1.08 MPa和1.18 MPa;采用颗粒级配可提高材料的密度、降低气孔率、提高力学性能,当平均粒径分别为20、10和5μm的三种SiC颗粒的颗粒级配为6.4:2:1.6时,孔筋密度和气孔率分别达到1.81 g/cm3和29.88%,多孔陶瓷的抗折强度和抗压强度分别达到1.15 MPa和1.31 MPa;采用二次挂浆后,多孔陶瓷的强度随着二次挂浆浆料粘度的增加而升高,当粘度为1.2 Pa·s时,抗折强度和抗压强度分别由1.15 MPa和1.31 MPa提高到1.61 MPa和 2.10MPa。对采用发泡-凝胶-冷冻法制备三维互联等级大孔SiC陶瓷(HMS)的成孔机理和孔结构控制进行了研究。结果表明:通过此方法获得的大孔SiC陶瓷材料具有均匀的孔结构,并且存在着三个不同级别的气孔,分别为由双氧水发泡而形成的一级孔,其具有良好的三维互联度和毫米级孔径,孔径介于0.6-1.5 mm之间,均匀分布在整个基体中;以冰为模板而形成的二级孔,其孔径在10 μm左右,并具有定向的枝状结构;由复合孔壁(PAM/PVA/SiC)中的有机物分解而形成的三级孔,其孔径在2μm左右,弥散分布于SiC颗粒之间;其中二级孔和三级孔弥散分布在一级孔的孔壁中。通过调节发泡温度与时间、PVA与SiC的质量比、PVA水溶液的浓度及表面活性剂(AES)的添加量,可以控制孔结构的形成和气孔率的大小。所制备的HMS具有70-80%的孔隙率,其抗折强度在2.16-3.04 MPa之间、抗压强度在2.61-3.54 MPa之间。对HMS的抗氧化性和耐腐蚀性进行了研究,结果表明:HMS具有保护性氧化的特征,HMS在1200℃氧化40h后的氧化增重仅为0.6-0.7mg·cm-2。气孔率较高的HMS活化能略低。HMS经过酸碱腐蚀后强度的损失不足5%。利用真空压力浸渗法制备了HMS/A1复合材料,对其微观组织和性能进行了研究,结果表明,A1与HMS的界面结合良好,材料的性能与HMS骨架的孔径尺寸有关,当孔径尺寸为1.0 mm时,其布氏硬度、抗压强度、磨损率和摩擦系数分别为123.4 HBS、364.14 MPa、7.4×10-5 mm·m-1和0.53,且经过热处理后复合材料的性能均有提高。说明HMS作为复合材料的增强体具有可行性和应用价值。