多孔陶瓷材料的制备技术.doc

《多孔陶瓷材料的制备技术.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、多孔陶瓷材料的制备技术朱时珍赵振波北京理工大学北京100081刘庆国北京科技大学北京100083【摘要】本文评述了近年來多孔陶瓷材料制备技术的研究现状，对目前研究比较活跃，应用比较成功的几种制备技术进行了分析,并讨论了今后的发展趋势。【关键词】多孔陶瓷制备造孔剂泡沫浸渍TechniquesForPreparationofPorousCeramicMaterialsZhuShizhenZhaoZhenboBeijiigfastituteofTechnologyBeijhg100081LiuQiigguoBeijhgUniversityo

2、fScienceandTechnologyBeijhg100083【Abstract]Therecentstatusoftechniquesforpreparationofporousceramicniaterialswasre-viewedVarbustechniquesforpreparationofporousceramicmaleriaIsresearchedmoreactivelyandap"pliedmoresuccessfullywereanalyzed,andthefuturedevebpmenttrendswered

3、iscussed【Keywords）Porousceramics,Fabrication,Pore^fomiingmaterials,Foanimpregnation八八―<一、刖B近年来表面与界面起突出作川的新型材料日益受到重视，既发现一些新的物理现象和效应，在应用上乂很有潜力,具有广泛的发展前景多孔陶瓷材料正是一种利用物理表而的新型材料。例如，利用多孔陶瓷的均匀透过性,可以制造务种过滤器、分离装宜、流体分布元件、混合元件、渗出元件和节流元件等;利用多孔陶瓷发达的比表面积，可以制成各种多孔电极、催化剂载体、热交换器、气体传感器等;利

4、用多孔陶瓷吸收能量的性能，可以用作各种吸音材料、减震材料等;利用多孔陶瓷低的密度、低的热传导性能，还可以制成各种保温材料、轻质结构材料等⑵，加之其耐高温、耐气候性、抗腐蚀，多孔陶瓷材料的应用已遍及冶金、化工、环保、能源、生物等备个部门，引起了全球材料学界的高度重视，并得到了较快发展，每年这方面的专利都有近白篇，而且有逐年增长的趋势。但由于绝人多数制备工艺参数及关键问题处于技术保密状态，n前尚无系统论述各种制备技术的文章,本文结合作者研制丿ij于高温]古I体氧化物燃料电池的多孔A1£>3陶瓷支持管（体）的研究工作，分析了多孔陶瓷材料制备

5、技术的现状及今厉的发展趋势。33二、多孔陶瓷材料的制备技术多孔陶瓷材料的材质种类繁多，由于使川n的不同，对材料的性能要求各异，因此近年来逐渐开发岀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，发泡工艺，有机泡沫浸溃工艺，溶胶•凝胶工艺等。表1比较了这儿种t艺方法的特点及应用。表1制取多孔陶瓷材料的各种T艺比较成形方法优点缺点应用实例添加造孔剂的方法1.采用不同的成形方法，可制得形状复杂的制晶2.可制取齐种气孔结构的多孔制品1.气孔分布均匀性差2.不适合制取高气孔率的制品一般过滤器,催化剂支持体有机泡沫浸溃方法

6、1.能制取高气孔率的制品2.试样强度好1.不能制造小孔径闭气孔的制品2.制品形状受限制3.制品成份密度不易控制金属熔体过滤器发泡方法1.特别适于制取闭气孔的制品2.气孔率大,强度高1.对原料的要求高2.工艺条件不易控制轻质建材，保温材料溶胶■凝胶方法1.适于制取微孔陶瓷2.适于制取薄膜材料3・气孔分布均匀1•原料受限制2.生产率低3.制品形状受限制微孔分离膜1.添加造孔剂工艺该工艺通过在陶瓷配料中添加造孔剂，利用造孔剂在坯体屮占据一定的空间，然后经过烧结，造孔剂离开基体而成气孔來制备多孔陶瓷。虽然在普通的陶瓷工艺中，采用调整烧结温度和

7、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，乂具有很好的强度，用该法制备的多孔陶瓷,气孔率一般在50%以下。添加造孔剂法制备多孔陶瓷的工艺流程与普通的陶瓷工艺流程相似，这种工艺方法的关键在于造孔剂种类和用量的选择。(1)造孔剂种类和用量的选择造孔剂加入的bl的在于促使气孔率增加,它必须满足下列要求:在加热过程屮易于排除排除后在基体屮无有害残留物;不与基体反应。造孔剂

8、的种类有无机和有机二类。无机造孔剂有碳酸馋、碳酸氢钱、氯化钱等高温可分解盐类⑴，以及其它可分解化合物如ShN/2',或无机碳如煤粉、碳粉等。有机造孔剂主要是一些天然纤维、高分子聚合物和有机酸等，如锯末、蔡、淀粉、及聚乙烯