研究生多孔陶瓷材料

1、多孔陶瓷材料目錄目錄簡簡 介介多孔陶瓷多孔陶瓷材料材料的制備方法的制備方法多孔陶瓷材料的應(yīng)用多孔陶瓷材料的應(yīng)用多孔陶瓷材料的發(fā)展趨勢多孔陶瓷材料的發(fā)展趨勢12341.多孔陶瓷材料的簡介多孔陶瓷材料的簡介 多孔陶瓷一種含有較多孔洞的無機(jī)非金屬材料，并且是利用材料中孔洞的結(jié)構(gòu)或表面積 ,結(jié)合材料本身的性質(zhì) ,來達(dá)到所需要的物理及化學(xué)性能的材料。多孔陶瓷具有化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度和剛度高、耐熱性好以及使用壽命長等特點(diǎn)，目前已在石油、化工、制藥 、 食品、環(huán)保和水處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。2.2.多孔陶瓷材料的制備多孔陶瓷材料的制備方法方法（1）添加造孔劑法（3）發(fā)泡法(2）有機(jī)泡沫浸漬法(4) 溶膠-

2、凝膠法（1 1）添加造孔劑法）添加造孔劑法 該工藝通過在陶瓷配料中添加造孔劑,利用造孔劑在坯體中占據(jù)一定的空間,然后經(jīng)過燒結(jié),造孔劑離開基體而成氣孔來制備多孔陶瓷的技術(shù)。 該法制備多孔陶瓷關(guān)鍵在于造孔劑種類和用量的選擇。造孔劑加人的目的在于促使孔隙度增加 ,通?？煞譃闊o機(jī)和有機(jī)二類,這些造孔劑均在低于基體陶瓷燒結(jié)溫度下分解或揮發(fā),氣孔的大小和形狀由造孔劑顆粒的大小和形狀所決定,因此在較低溫度形成的微孔會(huì)在高溫?zé)Y(jié)時(shí)封閉,造成滲透性能降低。（a）（b）圖圖2-1 具有不同體積比具有不同體積比ZrO2/PMMA (a) 0.3,(b) 0.6的的SEM圖圖（2 2）有機(jī)泡沫）有機(jī)泡沫浸漬浸漬法法圖

3、圖2-2 2-2 有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔陶瓷的工藝流程有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔陶瓷的工藝流程 多孔陶瓷的孔尺寸主要取決于有機(jī)泡沫體的孔尺寸 ,與漿料在有機(jī)泡沫體上的涂覆厚度也有一定的關(guān)系。網(wǎng)眼多孔體的孔結(jié)構(gòu)與有機(jī)泡沫母體的結(jié)構(gòu)近乎相同,即呈開孔三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu) 。圖2-3 多孔陶瓷樣品燒結(jié)后的SEM圖（3 3）發(fā)泡法）發(fā)泡法 發(fā)泡法是在陶瓷組分添加有機(jī)或無機(jī)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 發(fā)泡法制備的多孔陶瓷氣孔率較高。較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，但其工藝較為復(fù)雜，整個(gè)制備工藝過程不

4、能進(jìn)行精確地量化控制，導(dǎo)致產(chǎn)品的性能規(guī)格不一致。（4 4）溶膠）溶膠- -凝膠法凝膠法 溶膠-凝膠工藝是一種新的制備多孔陶瓷的方法它主要是在溶膠-凝膠基本原理的基礎(chǔ)上利用凝膠化過程中膠體粒子的堆積以及凝膠處理、熱處理等過程中留下小氣孔或借助有機(jī)泡沫燒后的多孔骨架從而形成可控多孔結(jié)構(gòu)，與其它工藝相比具有粒子細(xì)小、活性大、工藝簡單、膜厚可控，并且可以制得復(fù)合膜。 工藝A制備的多孔陶瓷又稱氣凝膠,主要以氣相為主,壁和筋薄,空間架構(gòu)大，骨架脆弱 工藝B制備的多孔陶瓷主要以固相為主，進(jìn)一步燒結(jié)可獲得致密陶瓷材料，適合用于抗菌和分離方面 工藝C制備的多孔陶瓷主要以大中小孔均有，并相互連接貫通，筋的強(qiáng)度大，骨架中含有大量細(xì)孔，適用于流動(dòng)氣體的催化轉(zhuǎn)化載體四四種不同生產(chǎn)工藝的比較種不同生產(chǎn)工藝的比較3.3.多孔陶瓷的應(yīng)用多孔陶瓷的應(yīng)用a. 過濾材料b. 催化劑載體 c. 隱身材料d. 電化學(xué)隔膜e. 隔熱材料發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢制備高孔隙率高強(qiáng)制備高孔隙率高強(qiáng)度多孔陶瓷材料度多孔陶瓷材料 , ,提高材料氣孔均勻提高材料氣孔均勻性性 , ,并做到對孔結(jié)并做到對孔結(jié)構(gòu)的精密構(gòu)的精密控制控制工藝改進(jìn)，低成本，工藝改進(jìn)，低成本，無污染無污染，可重復(fù)利用