多孔陶瓷材料

中南大学物理与电子学院

专业班级：物理1902

姓 名：胡马龙

多孔陶瓷是一种含有一定量

空隙的无机非金属粉末烧结体，与其他无机非金属（致密陶瓷）的根本区别在于其是否含有空隙(气孔)及含有多少体积百分比的空隙（气孔）。

多孔陶瓷图片

根据成孔方法和空隙，多孔陶瓷可分为：

泡沫陶瓷、蜂窝陶瓷、粒状陶瓷

泡沫陶瓷气孔率80-90%蜂窝陶瓷气孔率70%粒状陶瓷气孔率30-50%

由于一定量气孔的存在使得多孔陶瓷的结构、性质、功能发生了显著的改变。多孔陶瓷与致密陶瓷相比具有如下5个特点：

1、体积密度小，质量较轻。

2、较大的比表面积和良好的过滤功能。

3、低的热传导率，良好的隔热和隔音性能。

4、良好的化学和物理稳定性，可适应各种腐蚀环境，具有良好的机械强度及刚度，耐热性好。

5、工艺简单，成本低廉。

由多孔陶瓷的板状或管状制品组成的过滤装置，具有过滤面积大和过滤效率高等特点，广泛应用于水的净化处理、油类的分离过滤，以及有机溶液、酸碱溶液、粘性液体、压缩空气、焦炉煤气、甲烷、乙炔等的分离过滤。此外多孔陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀等优点，在高温流体、熔融金属、腐蚀性流体、放射性流体等过滤分离方面，显示出了

独特的优势。

氧化铝泡沫陶瓷过滤器，最高使用温度约为1150℃，可应用于铝及有色金属合金溶液的过滤净化。一方面过滤使得铝液流动变得有序和相对平静，另一方面泡沫陶瓷过滤器能有效清除熔融金属中的固态夹杂，所以铝合金等可以顺利地进行锻造、铝箔制造、挤压加工等工艺，得到更高品质的产品

氧化铝泡沫陶瓷过滤器

以工业废气为主的含尘废气温度高、腐蚀性强，对过滤材料有很高的要求。目前正在开发和应用的多孔陶瓷材料以其耐高温、耐腐蚀、耐磨损、重量轻、价格低、除尘效率高（可达99%以上）、使用寿命长等优点，已成为过滤式干法除尘装置的主要材料选择

之一。工作原理：颗粒捕集器采用蜂窝式结构，在两端设立有独立的敞开与堵塞的通道，废物从敞开的一段进入，穿越多孔的蜂窝壁，然后从相邻的的通道排出。烟灰颗粒由于过大，无法穿越壁孔，因为被收集在通道壁上，而不会被排放到空气中。该捕集器将会定期再生和加热，从而消除烟灰，保持清洁。

吸声材料泡沫陶瓷具有大量三维连通的网状孔隙。声波传人多孔体内部后 ，

引起孔隙中的空气产生振动并与陶瓷筋络发生摩擦。由于粘滞作用，声波转变为热能而消耗，从而达到吸收声音的效果。 用于吸声材料的多孔陶瓷，要求有较小的孔隙尺寸(20-150μm)、较高的孔率(60%以上)及较高的机械强度。由于多孔陶瓷优良的耐火性和耐气候性，因而可作

为隔音降噪材料用于高层建筑、地铁、隧道等防火要求极高的场合，以及电视发射中心、电影院等有较高隔音要求的场合，并取得了很好的效果。隔音材料可以避免隔壁影厅

的声音骚扰

多相催化剂普遍使用以细分状态存在的

金属，这些细微的金属粒子通常可由多孔陶瓷作为催化剂载体来支撑。由于多孔陶瓷具有良好的吸附能力和活性，被覆盖催化剂后，反应流体通过多孔陶瓷孔道后，将大大提高转换效率和反应速度。 氧化铝是催化剂载体最为常用的选择，但在有些场合下也选用氧化钛、氧化锆、氧化硅和碳化硅等。在制备陶瓷催化剂载体时，可将陶瓷粉末挤压成各种形状，如圆筒形、苜蓿叶形或制成中空小球，然后烧结到其最终密度。氧化铝催化剂载体

各种气敏化学传感器的敏感机制，都依赖于气体物质在电极反应

区或敏感材料体内达到平衡。为能快速地达到平衡，往往将电极或敏感材料制成具有发达的比表面积和气体通道的多孔结构。

孔隙结构决定了气体物质在多孔材料中的传输速度，因而也决定

了这些传感器的性能。陶瓷传感器具有耐高温、耐腐蚀，且制造工艺简单，测试灵敏、准确等特点，可适于许多特殊场合。Zro气体氧传感器是一种广泛用于燃烧过程控制、气氛控制和气体排放控制的化学传感器，所以其电极常采用多孔结构。

氧化锆传感器