随着光伏产业的迅猛发展,对硅片的需求越来越高,但是受切割工艺的限制,大约有40%的晶硅以切割废料的形式被浪费;切割废料中包含有利用价值的硅、碳化硅和聚乙二醇,因此如何对切割废料的整合利用是一个筮待解决的问题。本文以单晶硅切割废料为原料,通过凝胶注模工艺成功制备了低热导率的多孔二氧化硅/莫来石陶瓷,不仅节约了有限的自然资源,解决了固体废弃物的再利用难题,使其变废为宝,具有较大的现实研究意义。本实验首先运用XRD、XRF和化学分析法确定了切割废料的物相组成及相对含量;其次研究了分散剂用量、pH和固含量对浆料粘度的影响,并探究了催化剂和引发剂用量对凝胶固化行为的影响;最后研究了不同烧结温度、固含量和发泡剂用量对所制备多孔陶瓷微观形貌、性能、物相及孔径大小等方面的影响。运用XRD和SEM分别对样品的物相组成及微观形貌进行表征,并对样品的气孔率、体积密度、抗压强度和热导率等性能进行分析测定。实验结果表明:晶硅切割废料的物相组成主要是硅和碳化硅,其含量:Si为50.25%,SiC为35.37%。固含量对浆料粘度的影响较为显著,分散剂浓度为0.5Wt%,pH为8时,陶瓷浆料的体系粘度最低,因此通过合理的调控这三大参数,可以制备满足凝胶注模要求的陶瓷浆料;催化剂和引发剂的用量分别为0.4 ml/100g和0.8Wt%时,浆料能在5~10min内迅速固化,且坯体易于脱模,强度也较高;利用水和乙醇表面张力的差异,采用液相干燥技术能有效避免坯体的翘曲变形和开裂。烧结温度为1300℃,固含量为50Wt%,发泡剂用量为0.5Wt%时,所制备的多孔陶瓷气孔率为86.7%,抗压强度为3.19Mpa,热导率低至0.178W/(m?K);表明该材料可应用于保温隔热领域。固含量为50Wt%,发泡剂用量为0.5Wt%,在1300~1450℃范围内所制备的多孔陶瓷的微观形貌较为复杂,具有典型凝胶注模工艺的孔道结构,所有试样都存在100-200μm的球形大孔和10-50μm的窗口孔,同时在孔壁上还附着许多小孔。