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| 多孔陶瓷傳統制備工藝研究 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-07-03 10:29:28 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/可巖）多孔陶瓷又被稱(chēng)為微孔陶瓷、泡沫陶瓷，是一種由骨料、粘結劑和增孔劑等組分經(jīng)過(guò)高溫燒成的新型陶瓷材料。多孔陶瓷內部均勻分布著(zhù)相互貫通的微孔或孔洞。因此其具有孔隙率高、體積密度小、比表面積大及獨特的物理表面特性。加之陶瓷材料特有的耐高溫、耐腐蝕、高的化學(xué)穩定性和尺寸穩定性，使多孔陶瓷這一綠色材料可以在氣體液體過(guò)濾、凈化分離、化工催化載體、吸聲減震、高級保溫材料、生物醫用植入材料、特種墻體材料和傳感器材料等多方面得到廣泛應用。因此，多孔陶瓷引起了科技工作者的極大興趣并在世界范圍內掀起了新的研究高潮。
我國從20世紀80年代初開(kāi)始研制多孔陶瓷。多孔陶瓷首要特征是其多孔特性，制備的關(guān)鍵和難點(diǎn)是 形成多孔結構。根據使用目的和對材料性能的要求不同，近年逐漸開(kāi)發(fā)出許多不同的制備技術(shù)。其中應用比較成功，研究比較活躍的有：添加造孔劑工藝、顆粒堆積成型工藝、發(fā)泡工藝、有機泡沫浸漬工藝、溶膠凝膠工藝等傳統制備工藝。
1.添加造孔劑工藝
該工藝通過(guò)在陶瓷配料中添加造孔劑，利用造孔劑在坯體中占據一定的空間，然后經(jīng)過(guò)燒結，造孔劑離開(kāi)基體而成氣孔來(lái)制備多孔陶瓷。雖然在普通的陶瓷工藝中，采用調整燒結溫度和時(shí)間的方法，可以控制燒結制品的氣孔率和強度。但對于多孔陶瓷燒結溫度太高會(huì )使部分氣孔封閉或消失，燒結溫度太低，則制品的強度低，無(wú)法兼顧氣孔率和強度，而采用添加造孔劑的方法則可以避免這種缺點(diǎn)，使燒結制品既具有高的氣孔率，又具有很好的強度。
2.顆粒堆積工藝
顆粒堆積工藝是在骨料中加入相同組分的微細顆粒，利用微細顆粒易于燒結的特點(diǎn)，在高溫狀況下產(chǎn)生液相，使骨料連接起來(lái)?？讖降拇笮∨c骨料粒徑成正比，骨料粒徑越大，形成的多孔陶瓷平均孔徑就越大，呈線(xiàn)性關(guān)系。骨料顆粒尺寸越均勻，產(chǎn)生的氣孔分布也越均勻。另外添加劑的含量和種類(lèi)以及燒成溫度對微孔體的分布和孔徑大小有直接的影響。
3.有機泡沫浸漬工藝
有機泡沫浸漬工藝是Schw artzw alder等在1963年發(fā)明的，其獨特之處在于它憑借有機泡沫體所具有的開(kāi)孔三維網(wǎng)狀骨架的特殊結構，將制備好的料漿均勻地涂覆在有機泡沫網(wǎng)狀體上，干燥后燒掉有機泡沫體而獲得一種網(wǎng)眼多孔陶瓷。多孔體的尺寸主要取決于有機泡沫體的尺寸，與漿料在有機泡沫體上的涂覆厚度也有一定的關(guān)系。該工藝是制備高氣孔率( 70% ~ 90%% )多孔陶瓷的一種有效工藝，并且此類(lèi)多孔陶瓷具有開(kāi)孔三維網(wǎng)狀骨架結構。
4.發(fā)泡工藝
發(fā)泡工藝是在陶瓷組分中添加有機或無(wú)機化學(xué)物質(zhì)。在處理期間形成揮發(fā)性氣體。產(chǎn)生泡沫，經(jīng)干燥和燒成制成多孔陶瓷，包括網(wǎng)眼型和泡沫型2種。與泡沫浸漬工藝相比，發(fā)泡工藝更容易控制制品的形狀、成分和密度，并且可制備各種孔徑大小和形狀的多孔陶瓷，特別適于生產(chǎn)閉氣孔的陶瓷制品。
5.溶膠凝膠工藝
溶膠凝膠法主要用來(lái)制備微孔陶瓷材料，特別是微孔陶瓷薄膜。這種方法一般采用無(wú)機鹽或醇鹽作先驅體，先驅體水解得到溶膠，再在多孔載體上凝結成由M-O-M鍵構成的無(wú)機聚合物凝膠膜。溶膠凝膠工藝可以制備孔徑在納米級、氣孔分布均勻的多孔陶瓷薄膜，其最大的優(yōu)越性在于可以方便地得到多種組成地復合膜，因此正成為無(wú)機分離膜制備領(lǐng)域工藝中最活躍地研究領(lǐng)域，引起了國內外眾多研究人員的重視。
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