|
| |
| 多孔陶瓷传统制备工艺研究 |
| 来源：中国粉体技术网 更新时间：2014-07-03 10:29:28 浏览次数： |
|
| |
（中国粉体技术网/可岩）多孔陶瓷又被称为微孔陶瓷、泡沫陶瓷，是一种由骨料、粘结剂和增孔剂等组分经过高温烧成的新型陶瓷材料。多孔陶瓷内部均匀分布着相互贯通的微孔或孔洞。因此其具有孔隙率高、体积密度小、比表面积大及独特的物理表面特性。加之陶瓷材料特有的耐高温、耐腐蚀、高的化学稳定性和尺寸稳定性，使多孔陶瓷这一绿色材料可以在气体液体过滤、净化分离、化工催化载体、吸声减震、高级保温材料、生物医用植入材料、特种墙体材料和传感器材料等多方面得到广泛应用。因此，多孔陶瓷引起了科技工作者的极大兴趣并在世界范围内掀起了新的研究高潮。
我国从20世纪80年代初开始研制多孔陶瓷。多孔陶瓷首要特征是其多孔特性，制备的关键和难点是 形成多孔结构。根据使用目的和对材料性能的要求不同，近年逐渐开发出许多不同的制备技术。其中应用比较成功，研究比较活跃的有：添加造孔剂工艺、颗粒堆积成型工艺、发泡工艺、有机泡沫浸渍工艺、溶胶凝胶工艺等传统制备工艺。
1.添加造孔剂工艺
该工艺通过在陶瓷配料中添加造孔剂，利用造孔剂在坯体中占据一定的空间，然后经过烧结，造孔剂离开基体而成气孔来制备多孔陶瓷。虽然在普通的陶瓷工艺中，采用调整烧结温度和时间的方法，可以控制烧结制品的气孔率和强度。但对于多孔陶瓷烧结温度太高会使部分气孔封闭或消失，烧结温度太低，则制品的强度低，无法兼顾气孔率和强度，而采用添加造孔剂的方法则可以避免这种缺点，使烧结制品既具有高的气孔率，又具有很好的强度。
2.颗粒堆积工艺
颗粒堆积工艺是在骨料中加入相同组分的微细颗粒，利用微细颗粒易于烧结的特点，在高温状况下产生液相，使骨料连接起来。孔径的大小与骨料粒径成正比，骨料粒径越大，形成的多孔陶瓷平均孔径就越大，呈线性关系。骨料颗粒尺寸越均匀，产生的气孔分布也越均匀。另外添加剂的含量和种类以及烧成温度对微孔体的分布和孔径大小有直接的影响。
3.有机泡沫浸渍工艺
有机泡沫浸渍工艺是Schw artzw alder等在1963年发明的，其独特之处在于它凭借有机泡沫体所具有的开孔三维网状骨架的特殊结构，将制备好的料浆均匀地涂覆在有机泡沫网状体上，干燥后烧掉有机泡沫体而获得一种网眼多孔陶瓷。多孔体的尺寸主要取决于有机泡沫体的尺寸，与浆料在有机泡沫体上的涂覆厚度也有一定的关系。该工艺是制备高气孔率( 70% ~ 90%% )多孔陶瓷的一种有效工艺，并且此类多孔陶瓷具有开孔三维网状骨架结构。
4.发泡工艺
发泡工艺是在陶瓷组分中添加有机或无机化学物质。在处理期间形成挥发性气体。产生泡沫，经干燥和烧成制成多孔陶瓷，包括网眼型和泡沫型2种。与泡沫浸渍工艺相比，发泡工艺更容易控制制品的形状、成分和密度，并且可制备各种孔径大小和形状的多孔陶瓷，特别适于生产闭气孔的陶瓷制品。
5.溶胶凝胶工艺
溶胶凝胶法主要用来制备微孔陶瓷材料，特别是微孔陶瓷薄膜。这种方法一般采用无机盐或醇盐作先驱体，先驱体水解得到溶胶，再在多孔载体上凝结成由M-O-M键构成的无机聚合物凝胶膜。溶胶凝胶工艺可以制备孔径在纳米级、气孔分布均匀的多孔陶瓷薄膜，其最大的优越性在于可以方便地得到多种组成地复合膜，因此正成为无机分离膜制备领域工艺中最活跃地研究领域，引起了国内外众多研究人员的重视。
►欢迎进入【粉体论坛】
 |
|
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
|
