发泡法制备氧化铝基多孔陶瓷(Ⅰ):纯氧化铝多孔陶瓷及其大尺寸样品的制备和工艺优化

以氧化铝粉体为主要原料,采用发泡法结合凝胶注模成型制备了纯氧化铝多孔陶瓷。主要研究了泡沫浆料的稳定性、凝胶体系、干燥和烧成制度对制备工艺的影响;并通过颗粒级配、选取不同活性的粉体和添加化学干燥控制剂等方法优化了大尺寸试样的制备工艺。结果表明:长链分子可起到稳定气泡的作用,采用控温控湿的方式可避免干燥阶段开裂,烧成阶段的温度可根据烧结试样微结构与强度确定;气孔参数可通过固含量与发泡剂加入量进行调控。通过颗粒级配,坯体的干燥线收缩和烧成线收缩可显著降低;添加化学干燥控制剂可降低干燥时对环境的依赖程度;添加不同活性的粉体,可以将收缩均匀地分散到较宽的温度区间。     

MgO对多孔堇青石材料组成结构的影响

以菱镁矿轻烧粉、废弃水口和硅灰为原料制备多孔堇青石材料,研究分析菱镁矿轻烧粉中氧化镁对制备多孔堇青石材料致密度、结晶相组成及显微结构的影响。用XRD法和SEM法表征多孔堇青石材料中的结晶相和显微结构。结果表明:利用高温固相反应烧结,可以制备出以堇青石为主晶相的多孔堇青石材料。但菱镁矿轻烧粉的过量引入会降低多孔堇青石材料的孔隙率,导致合成材料中镁橄榄石相增多。     

发泡法制备氧化铝基多孔陶瓷(Ⅱ):氧化铝复相多孔陶瓷的制备、组成、结构和性能

针对凝胶注模体系所用有机物有毒的问题,以溶胶凝胶成型和水泥固化成型代替经典的凝胶注模体系,并以氧化铝粉体为主要原料,结合发泡法工艺制备了氧化铝-莫来石和氧化铝-六铝酸钙两种复相多孔陶瓷。结果表明:除氧化铝含量稍低外,氧化铝复相多孔陶瓷在制备工艺、微结构和各项物理性能等方面与纯氧化铝多孔陶瓷都非常接近。通过发泡法制备的氧化铝基系列多孔陶瓷具有低密度、高强度、低热导率等特点,节能效果优异。     

溶胶-凝胶法制备干凝胶的干燥技术探讨

干凝胶作为一种新型的轻质多孔材料在工业生产中具有广泛的应用.简单介绍了以金属醇盐为原料采用溶胶-凝胶法制备湿凝胶的过程,分析了湿凝胶干燥过程中的破坏凝胶结构的原因,同时探讨了解决问题的途径,最后详细讨论了干凝胶干燥技术,并指出了干凝胶的发展前景.     

溶胶-凝胶法由菱镁矿制备纳米氧化镁

采用溶胶-凝胶法,以菱镁矿、盐酸和尿素为原料,加入成胶剂聚乙二醇制备纳米氧化镁。考察了煅烧温度、成胶剂分子量、分散剂及其用量对实验的影响。结果表明,制备纳米氧化镁的适宜条件为:以10 000分子量聚乙二醇为成胶剂,1.5%的PVT-1为分散剂,煅烧温度为650℃。在此条件下,可获得纯度98.5%,平均粒径小于100 nm,呈近球形均匀分布,活性良好的纳米氧化镁。     

造孔剂法制备多孔生物玻璃陶瓷的工艺研究

通过造孔剂法,以溶胶-凝胶法制备的生物玻璃58S和熔融法制备的生物玻璃45S5为原料,以NH4 HCO3与淀粉的混合物为造孔剂制备生物玻璃陶瓷.利用XRD和SEM等材料分析测试手段研究了烧成温度、造孔剂添加量、成型压力及45S5的用量对多孔材料显微结构、表面形貌、抗折强度的影响.结果表明:在成型压力20 MPa,造孔剂含量60％,烧成温度800℃及45S5的加入量10％的工艺参数下,制备出抗折强度达到4.5 MPa,孔隙率达到68.74％的珊瑚状结构的多孔生物玻璃陶瓷材料.     

溶胶-凝胶法由菱镁矿制备氧化镁晶须的工艺研究

采用溶胶-凝胶法,以菱镁矿、盐酸和尿素为原料,加入成胶剂柠檬酸并烘干,生成前驱体后利用程序升温在高温下煅烧得到氧化镁晶须。结果表明,制备氧化镁晶须的最佳条件为:反应体系温度100℃,溶液pH值为6,并分别加入MXC-2及DXC-3晶形控制剂。晶须长径比为20³0∶1,长度为30μm,并具有良好的结晶状态。     

溶胶-凝胶法制备Y3Al5O12粉体的研究

本文以Y2O3、硝酸铝以及柠檬酸为起始原料，采用溶胶一凝胶法合成了YAG粉体，研究了烧成温度及烧成时间对YAG粉体形成的影响，并利用SEM和XRD等实验技术对粉体进行了表征。结果表明，用溶胶一凝胶法成功地合成了纳米YAG粉体(50～70nm)，且随着烧结温度的升高和烧结时间的延长，颗粒尺寸不断增大。     

碳热还原氧化法制备氧化镁粉体研究

为提高镁质含碳耐火材料中氧化镁的利用率,对该材料中的氧化镁进行提纯。以废弃镁质含碳耐火材料为原料,设计感应加热装置模型,利用感应炉加热系统对含碳原料加热,用碳热还原氧化法将废弃镁质含碳耐火材料中的氧化物在高温还原气氛下,还原成气相并在空气中氧化形成氧化镁粉体。经化学分析、XRD、SEM等测试发现,氧化镁粉体材料中氧化镁含量大于98%(质量分数),氧化镁粉体晶粒粒径为2～3μm,尺寸均匀。通过热力学分析,采用碳热还原氧化法还原生成的SiO气相在氧化过程中受到了Mg(g)、Ca(g)钙气相氧化的抑制作用。     

多孔陶瓷的制备方法及用途

介绍了多孔陶瓷的制备方法及用途。对可燃物烧失法、发泡造孔法、骨料堆积法、冷冻—干燥法、前驱体法、溶胶—凝胶法的制备及成孔原理进行了分析说明。多孔陶瓷的用途:过滤、生物工程材料、催化剂载体、吸音材料、敏感元件、隔膜材料、布气、散气材料作了较详细的介绍。讨论分析了多孔陶瓷韧性与强度、韧性与脆性的关系。     

烧结法和烧失法制备镁质多孔原料

为了制备高性能镁质保温隔热材料,以高纯镁砂为主要原料,分别采用添加Al2O3空心球(高纯镁砂与Al2O3空心球的质量比为4∶1)成球-烧结法和Mg O包覆聚苯乙烯球(高纯镁砂与聚苯乙烯球的体积比为1∶1)-烧失法制备了2种镁质球形多孔骨料;还以乙酸镁和自制的碳微球为主要原料,采用碳微球浸渍乙酸镁-烧失法制备了镁质多孔粉体材料。对3种镁质多孔材料的结构和性能进行了分析。结果表明:1)采用添加Al2O3空心球成球-烧结法制备的镁质多孔骨料为多孔球结构,球粒直径为3~5 mm,球粒内部有多个直径为200μm的氧化铝空心球形成的封闭气孔;1 550℃保温3 h后,球形多孔骨料的显气孔率为47.2%,体积密度为1.79g·cm-3,由方镁石和尖晶石组成。2)采用Mg O包覆聚苯乙烯球-烧失法制备的镁质多孔骨料为中空球结构,球粒直径约为2 mm,内孔直径为1 mm,中空球壁厚约为500μm;1 550℃保温3 h后,球形多孔骨料的显气孔率为53.5%,体积密度为1.74 g·cm-3,由方镁石组成。3)采用碳微球浸渍乙酸镁-烧失法制备的多孔材料是由表面多孔的纳米级(80~100 nm)中空氧化镁微球集聚而成的粉体,由方镁石组成。     

溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷的研究进展

本文综合论述了溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷的工艺研究进展以及影响溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷的主要因素，并讨论了今后溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷的主要研究问题及其发展前景。     

凝胶-燃烧法由轻烧菱镁矿制备纳米氧化镁

采用凝胶-燃烧法,以菱镁矿、乙酸铵及尿素为原料,加入成胶剂柠檬酸并烘干,在一定温度下点燃并退火即得纳米氧化镁。考察了前驱体溶液p H值、水及分散剂用量、退火等工艺参数对反应过程及最终产物性质的影响。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及化学分析等对纳米氧化镁粉体进行表征后得到在优化条件下,纳米氧化镁的晶粒尺寸<100 nm,纯度为98.2%。     

凝胶-燃烧法由轻烧菱镁矿制备纳米氧化镁

采用凝胶-燃烧法,以菱镁矿、乙酸铵及尿素为原料,加入成胶剂柠檬酸并烘干,在一定温度下点燃并退火即得纳米氧化镁。考察了前驱体溶液p H值、水及分散剂用量、退火等工艺参数对反应过程及最终产物性质的影响。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及化学分析等对纳米氧化镁粉体进行表征后得到在优化条件下,纳米氧化镁的晶粒尺寸100 nm,纯度为98.2%。     

玻璃化多孔陶瓷材料的制备研究

多孔陶瓷是一种含孔洞的无机非金属过滤材料,常用于液体的过滤。主要制作方法有添加造孔剂法、发泡法、有机泡沫浸渍法和溶胶—凝胶法。本文利用发泡剂和模板来制备多孔陶瓷,通过添加不同发泡剂,来寻找各个原料的最佳配比,从而制备出高效的多孔陶瓷。     

非水解溶胶-凝胶法制备氧化铝分离膜研究

以无水AlCl_3为前驱体原料,无水乙醇为溶剂及氧供体,PVP为镀膜助剂,γ-氧化铝微粉为成膜辅助剂,采用非水解溶胶-凝胶法在多孔氧化铝陶瓷管表面制备出孔径较为均匀细小的多孔氧化铝分离膜。     

原位分解制备高强度轻质镁橄榄石材料

以菱镁矿、粉石英、二氧化硅微粉为原料,利用原位分解形成气孔技术制备轻质镁橄榄石材料,并借助XRD和SEM等方法研究了烧成温度(分别为1200℃、1300℃、1350℃、1400℃和1450℃)对轻质材料的物相组成和显微结构的影响。结果表明:制备轻质镁橄榄石材料的最佳烧成温度为1300～1400℃,在这一温度范围内烧成制得的轻质镁橄榄石材料有较高的气孔率,气孔平均孔径<10μm,且分布均匀,耐压强度可达40～50MPa,是一种高强度的轻质耐火材料。     

利用电解锰渣制备轻质多孔陶瓷块状材料的研究

利用电解锰渣为主要原料制备一种轻质多孔的陶瓷块状材料,并研究配方、成型压力、烧结温度、化学组成对样品性能的影响。结果表明:电解锰渣的用量越大样品的干燥收缩越大;成型压力越大样品越难形成均匀气孔。最佳的烧成温度为1 150℃,热处理后直径方向膨胀率达21.44%,体积密度为0.68 g/cm3,气孔率为58.62%,主晶相为钙长石、四氧化三锰和石英。化学组成影响气孔形态和分布,在同一烧成温度下,氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氧化硅的总含量越高样品的气孔越大甚至在样品表面出现开孔,氧化铝含量越高气孔越小甚至不产生气孔。     

酚类衍生物制备纳米材料气凝胶工艺过程研究

气凝胶是一种新型纳米多孔非晶态材料 ,结构可控。本文以间苯二酚、间甲酚、混合甲酚为原料 ,与甲醛在碱性条件下经溶胶—凝胶过程、超临界干燥得到气凝胶。考察了工艺条件对气凝胶性能的影响 ,并且比较了三种原料制备气凝胶的异同     

干燥方法对硅气凝胶性能的影响

以正硅酸乙酯为原料,先采用溶胶-凝胶法制备湿凝胶,进行表面改性以及溶剂置换,然后分别采用常压干燥、超临界干燥方法进行制备,最终都获得轻质多孔二氧化硅气凝胶。利用红外光谱仪、扫描电镜和BET吸附仪对两种不同干燥方法制备的二氧化硅气凝胶进行表征。结果表明,由红外光谱图知两种凝胶表面结构基本相同、超临界干燥样品扫描电镜说明颗粒均匀、BET吸附仪知比表面积大。