多孔陶瓷的制备、性能及应用:(Ⅰ)多孔陶瓷的制造工艺

多孔陶瓷的制备方法很多 ,其成孔机理主要有机械挤出、颗粒堆积、成孔剂、发泡、多孔模板、凝结结构成孔。本文根据成孔机理的不同综述了多孔陶瓷的制备工艺最新研究进展。     

发泡工艺制备多孔陶瓷研究进展

闭孔型多孔陶瓷是一类重要的耐温隔热材料,由于其具有很好的化学稳定性、较低的热传导等优良特性,被广泛应用于众多领域。发泡工艺是制备闭孔型多孔陶瓷的主要方法,本文综述了发泡工艺制备多孔陶瓷的孔形成机理、发泡剂的类型及其近年来在多孔陶瓷制备领域的研究进展。     

凝胶注模制备多孔陶瓷的研究进展

凝胶注模是将传统的陶瓷粉体成型与有机物原位聚合相结合的一种新型成型工艺,为制备高性能、复杂结构的多孔陶瓷提供了一条新途径.在阐述凝胶注模工艺原理的基础上,综述了凝胶注模结合不同成孔方法制备多孔陶瓷的成孔机制以及最新研究进展,并展望了凝胶注模制备多孔陶瓷的发展趋势.     

双相磷酸钙多孔陶瓷的制备

以羟基磷灰石为原料,壳聚糖微球为成孔剂,明胶为分散剂,采用注浆法制备多孔双相磷酸钙陶瓷。通过X射线衍射和扫描电子显微镜对烧结体相组成、微观结构、孔径和孔分布进行了分析和观察。结果表明：起始粉末粒径为260nm的试样,在：1000℃～1180℃范围内烧结,可获得不同β-TCP/HA比的双相多孔陶瓷。与单相β-TCP陶瓷相比,β-TCP／HA双相多孔陶瓷的断口呈现出凸凹不平。     

累托石合成孔梯度多孔陶瓷的研究

以累托石为主要原料，煤粉为成孔剂，采用压制成形，在1220℃温度下烧成，制得具有一定孔梯度的多孔陶瓷，研究表明，不同的骨粒粒径及不同的成孔剂粒径的相互混合可制得具有成连续变化孔梯度分布的多孔陶瓷，且随着成孔剂含量的提高，显气孔率增加，强度和体积密度均降低。     

多孔陶瓷材料的研究现状及应用

概述了多孔陶瓷的形成机理，介绍了多孔陶瓷的成孔方法及特点，并详细概述了多孔陶瓷的制备工艺，具体阐述了各种方法的特点，指出了多孔陶瓷的现状和需要解决的问题。     

多孔陶瓷材料的的研究现状及应用

概述了多孔陶瓷的形成机理,介绍了多孔陶瓷的成孔方法及特点,并详细概述了多孔陶瓷的制备工艺,具体阐述了各种方法的特点,指出了多孔陶瓷的现状和需要解决的问题.     

镁渣多孔陶瓷滤球气孔率的调控

以镁工业废渣为主原料,添加一些成孔剂及天然矿物烧结助剂,制备了可用于工业废水及废气处理的高性能镁渣多孔陶瓷滤球。讨论了3种成孔剂的成孔效果和影响气孔率、强度的因素。理化性能和显微结构测试表明,高温成孔剂石墨添加量为20%,烧成温度为1100℃时,样品的显气孔率为56.17%,吸水率为43.76%,体积密度为1.28g/cm3,抗压碎强度为34.21MPa,耐酸性为99.59%,耐碱性为99.81%;低温成孔剂煤粉和白云石的加入也能起到气孔率调控的作用。镁渣多孔陶瓷滤球的气孔分布均匀,呈三维连通状,有利于实现其过滤性能。     

铝土矿尾矿多孔陶瓷的制备研究

以铝土矿尾矿为主要原料,分别选用碳粉、石墨粉、碳酸氢钠和淀粉作为造孔剂制备出铝土矿尾矿多孔陶瓷试样,采用抗弯测试、XED、SEM等对其主要力学性能和热物理性能进行测试与表征,结果表明:不同的造孔剂制备的铝土矿尾矿多孔陶瓷试样的抗弯强度、显气孔率、晶相组成和显微组织不同;以碳粉作为造孔剂制备的铝土矿尾矿多孔陶瓷试样的综合性能较好,因此最终选用碳粉作为制备铝土矿尾矿多孔陶瓷试样的造孔剂。     

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。     

造孔剂对利用电解锰渣制备多孔陶瓷影响的研究

利用贵州铜仁某电解锰厂的电解锰渣为主要原料,以SiC为高温造孔剂和木炭为低温造孔剂制备多孔陶瓷,探讨了温度对样品厚度和直径的影响及SiC掺入量对样品抗压强度的影响。试验结果表明:电解锰渣高温液相的粘度较低流动性较好,利用电解锰渣制备多孔陶瓷时,SiC的成孔性能优于木炭;1170℃处理的样品的抗压强度为6.55 MPa,随着SiC的添加量增加,样品的抗压强度降低。     

多孔压电陶瓷压力传感器的制备及性能

采用冷冻浇注和添加造孔剂2种方法制备了不同孔形貌和孔隙率的多孔PZT压电陶瓷，系统研究了不同孔形貌和孔隙率对多孔PZT陶瓷的传感性能影响。结果表明：在多孔陶瓷中，压电电荷系数d₃₃随孔隙率增加的下降速度比介电常数ε_r缓慢，使得多孔陶瓷压电传感性能较致密陶瓷得到大幅提高。此外，添加造孔剂法制备的随机多孔陶瓷d₃₃与冷冻浇注制备得到的取向多孔陶瓷相比下降更显著，因此取向多孔陶瓷具有更高的传感输出电压，在8 N外力作用下，孔隙率为55.9%(体积分数)的取向多孔陶瓷达到了最高84 V的输出电压。本研究有助于了解多孔特性对压电陶瓷的传感性能影响，并为制备具有高压电系数的传感器件提供新的思路。     

冻干法制备多孔氮化硼陶瓷及其成孔机理

以h-BN为原料、MC为分散剂、PVA为结合剂、B2O3为烧结助剂,利用冷冻干燥法制备多孔BN陶瓷。对多孔陶瓷的物相和微观结构进行表征,分析了p H值对孔结构的影响。结果表明:冷冻干燥后的样品孔结构由树枝状孔和直通孔组成,平均孔径为30~150μm。p H值为10时,悬浮液Zeta电位最大,悬浮液分散性最好,冰晶生长过程中受到的阻力最小,样品平均孔径分布最均匀,体积密度和气孔率分别为0.4 g/cm3和81.82%。1 500℃烧结后,只有氮化硼的特征衍射峰。成孔机理为:冻干过程中水结冰后冰晶升华成孔,调节p H可改变浆料中颗粒的分散性以及冰晶生长过程中受到的阻力,从而影响孔结构的形成。     

氧化铈多孔陶瓷的制备

本文以Ce(NO3)3.6H2O为原料,以氨水为沉淀剂,采用水热法制备出氧化铈粉体,并以淀粉为造孔剂制备出了氧化铈多孔陶瓷。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对氧化铈粉体及多孔陶瓷其进行了表征。结果表明氧化铈的烧结温度为1450℃左右,以淀粉占氧化铈质量的40%制备出的多孔陶瓷气孔形状规则,分布均匀。     

东湖淤泥制备多孔陶瓷滤料的研究

以武汉东湖淤泥为主要原料制备多孔陶瓷滤料,并在淤泥系列最佳配方中添加成孔剂白云石与石墨进行气孔率调控,通过SEM、XRD等测试手段测试了样品的相关理化性能。结果表明,淤泥用于制备多孔陶瓷滤料可行;成孔剂石墨与白云石的加入都能起到气孔率调控的作用,以石墨为成孔剂的系列具有更优的性能。典型配方YC2石墨添加量达20wt％（外加）,于1080℃下烧成样品的显气孔率为36．97％,吸水率为20．34％,体积密度为1．82kg／m^3,压碎强度为13．50Mpa,耐酸性为96．76％及耐碱性为97．38％。     

纤维多孔陶瓷作为复合蓄热材料基体的可行性研究

混合烧结法与熔融浸渍法是目前复合蓄热材料的两种基本制备方法，自发浸渍法是无机盐／多孔基体复合蓄热材料较佳的制备工艺。结合自发浸渍工艺原理的分析，对蜂窝陶瓷、添加造孔剂制备的多孔陶瓷与纤维多孔陶瓷在孔隙率、孔结构及力学性能等方面进行了比较。纤维多孔陶瓷凶其高孔隙率（可达95%以上）、优良的连通孔结构及特殊的断裂力学性能，可用作复合蓄热材料基体。纤维多孔陶瓷用于复合蓄热材料基体可有效地解决普通多孔基体中相变材料含量低、熔融物易溢出及抗热震稳定性差等问题。     

铝粉造孔制备多孔氧化铝陶瓷的研究

研究了成型压力与铝粉引入量对多孔氧化铝陶瓷气孔状态、烧成收缩率、抗弯强度的影响,通过SEM观察了多孔氧化铝陶瓷材料的微观结构。研究发现,铝粉的加入可有效制备多孔结构高铝陶瓷,并降低了高铝陶瓷材料的烧成收缩率。且随着成型压力增大,达到同一显气孔率所需的铝粉加入量会减少。结合样品的断面形貌分析认为:铝粉在陶瓷基体中造孔机理是铝粉爆炸造孔和氧化膨胀造孔这两种机制共同作用的结果。     

多孔氮化硅陶瓷的制备及应用现状

综述了多孔氮化硅陶瓷目前的研究进展,介绍了添加造孔剂法,成型和烧结工艺中造孔法,干燥及其它工艺造孔法等方法制备多孔氮化硅陶瓷,最后展望了多孔氮化硅陶瓷在催化剂载体,气体过滤器以及航空透波材料等领域的应用。     

羟基磷灰石多孔陶瓷的制备和性能

本工作采用造孔剂（ＰＦＡ）干压工艺制备羟基磷灰石多孔陶瓷。通过两种造孔剂制得的多孔羟基磷灰石陶瓷性能的对比,发现两种造孔剂可制得多孔羟基磷灰石陶瓷。并借助ＳＥＭ、压汞仪等仪器和设备,对多孔体的性能进行了测试,讨论了造孔剂粒径、添加量及形状对多孔体性能的影响,结果表明：采用碳粉作造孔剂制得的多孔体具有较高的强度,而采用聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）作造孔剂制得的多孔体孔径的可控性高。     

发泡法制备莫来石多孔陶瓷

以碳化硅及碳酸钙为造孔剂,采用发泡–注凝成型结合添加造孔剂法制备了具有大孔–介孔复合孔结构的莫来石多级孔陶瓷,研究了SiC加入量对莫来石多孔陶瓷常温物理性能和高温隔热性能的影响。结果表明:以莫来石粉体为主要原料,以CaCO_3和SiC为造孔剂,采用发泡结合添加造孔剂法可制备具有较高闭气孔率的莫来石多孔陶瓷;当SiC加入量为4%(质量分数)时,所制备试样的导热系数最低,其孔隙率约为69.9%。