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昆明
６ ０２ ） ５ ２ ４
析纯 Ｚ Ｏ、聚乙烯醇 ｌ ４ ｎ ２ 、溶解淀粉 （ Ｒ． 、试剂石 Ａ． ） 墨粉 （９ ８ ％） ９ ． ５ 、ＮＺ Ｐ族粉体 Ｃ Ｐ、Ｃ Ｚ Ｚ Ｂ Ｐ和 Ｋ Ｚ Ｓ Ｐ的
制备方 法为共沉 淀法 ，具体请 参阅文献【 】 ５ 。
１ ２实验 过程 ．
引 言
多 孑 陶 瓷 因其 具有 高 的气 孑 率 ，大 的 比表 面积 ， Ｌ Ｌ 可调 的孔形 、孔 径 以及流 体流 经孔 隙时 内外表 面产 生 的各 种各样 的物 理效 应等 功能 ，再 加上 陶瓷 本身 具有 的耐高温 ，耐腐蚀 ，热稳定性和化 学稳定性 好的特 点 ， 已被 广泛 应用于 工业 生产 的各个 领 域 。作 为催化 剂 载 体 ，多孑 陶瓷 已被大量 应用在汽车尾气 处理的装置 中 ； Ｌ 具 有选择 透过性 的 多孔 陶瓷还 可用于 能 源工 业 中的热 气体 过滤器 ，以及环 境净 化技 术 中的分 离介 质 。在 温 度 剧变 的环境 下使 用的 多孔陶 瓷过滤 膜 和催 化剂 载体 等 ，要 求其 具 有 低热 膨 胀特性 和 良好 的耐 热 冲击 性 。 较 为典 型的 低热膨胀 陶 瓷有堇 青石 陶瓷 、钛酸铝 陶 瓷 以及 ＮＺ Ｐ族陶瓷 ，但堇青石陶瓷的烧结温度高达 ｌ ０ ５ ４ ℃，且范 围窄 ，难 以烧结 ，钛酸铝陶瓷在 ７ ０～１ ０ ℃ ５ ０ ３ 温度范围 内易分解失去其低膨胀特性…；ＮＺＰ族陶瓷 一 具有热膨胀系数 的可设 计性 ，即可通 过组成 的调整 能 使 平均 热膨胀 系数 从 负值 到正 值 连续变 化 ，从 而获得
平均线膨胀系数 ， ×１ ／℃。 ０ 实验 中所用参 比物为 ＡｌＯ， ，热膨胀 系数是 ８． ， 棒 ５ Ｘ １ ～／℃，测试过程的升温速率为 １ ℃／ ｎ。 ０ 。 ０ ｍｉ 多 孔陶瓷 的耐 热冲击性 测试 方法 ：制备两个 平行 样 品将其 中一个在 ９ ０℃的温差下急冷 ，分别 测定 热冲 ０ 击 前后 试样 的抗压 强 度 ，用抗 压 强度 的降低 幅度 来衡 量 试祥 的耐 热 冲击 性 。
１． ３分析 测试项 目及仪 器
采用 阿基 米 德 法 测 试 多 孔 陶 瓷 的 屁气 孔率 和 容 重 ；采用美 国 ＴＭＳ １ ０型材料力学性能测试装置 测试 多 孔陶瓷 的抗压 强 度 ；采用 北京 汇海 宏纳米 科 技有 限
公司生产的 ３ Ｈ一２ ０ ０ ０Ⅲ型全 自动氮吸附比表面积测试 仪测定 多孔陶瓷 的比表面积 ；采用荷 兰 ＸＬ３ ＥＳ ０ ＥＭ —
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研究 与开发
文章编号： Ｏ １ ９４ ２０ ） ０ ２一 ３ １Ｏ— ６２（ ６ １— ０８ Ｏ ０ ２
Ｎ Ｐ族多孔陶瓷 的制备及性能研 究 Ｚ
陶 娟 ，祝琳 华 （ 昆明理工 大学生物与化 学工程 学院 ，
【 摘 要】 ：以不 同化学组成的 Ｎ Ｐ族磷酸盐粉体为 ｚ 陶瓷骨料 ．采用添加造孔剂 的方 法，经干压成型．１ ０ ０ １ ℃烧 结制备 出ＮｚＰ族多孔 陶瓷 。对多孔 陶瓷的显气孔 率 、抗压 强度 、耐热冲击性等进行 了测 定。 结果 显示 ： 添加 ５ ％ 石 墨制备 的化学组成为 ｃ Ｂ ｚ Ｐ ０ ａ ａ （ｏ） ｒ 的 Ｎ 族 多孔陶瓷的显气孔率为 ２ ． ７ ，抗压强度为 ２ ｚ Ｐ ４％ ３ ７ ｊＭａ Ｐ ．室温～１ ０ ９ ０ ℃的平均线膨胀 系数为 ０ ０ ０ ８ Ｘ １ ／ ℃ ，属于零 膨胀 材料 ，具 有 良好 的耐热 冲 击性 ； 比表 面积为 ０ ２ ｍ ｇ ，可作为低比表 面积催化剂载体使 用。 ． ４ 【 关键词】 Ｚ 族 多孔陶瓷 ，显气孔率，抗压强度 ：Ｎ Ｐ 耐 热 冲击 性
。 【 ０） ｏ 一试样在 ２ ～１ ０ Ｖ的平均线膨胀系数 ， ０ ０ ００
×１ Ｉ ℃ ；Ｌ ２ ℃时试样的长度 ，ｍｍ；Ｌ 一 ２ Ｅ ０６ ／ 。 ０ 一 ０
时参比物的长度 ， Ｔ ０Ｒ¨ｌ０ ｍＩ ； 【 ２ ０ 一标样在 ２ ～１ ０ ￣的 ｌ ０ ０ ００
耐 热冲 击性 良好 的零膨 胀 陶瓷 ，且烧结 温 度低 。然 而 以往对 Ｎ ｚＰ族材料 的报道主要侧重于其粉 体合成方法 及致密 ＮＺ Ｐ族陶瓷的制备及性 能方面的研 究ｌ ，有关 ４ Ｊ ＮＺＰ族多孔陶瓷的研究鲜 有报道 。 以 ＮＺＰ族磷 酸盐粉体为陶瓷骨料 ，采用添加造孔 剂 的方 法 ，制备 多孔 陶瓷 ，研 究 造孔剂 的种类 、添 加 量对 Ｎ ＺＰ族 多孔陶瓷的气 孔率及力学 性能等 的影响。
ＴＭ 扫描 电子显微镜观察多 孔陶瓷 的显微结构 ；采用 Ｐ
日本理学 电机株式会社 Ｔｈｅ ｍｏ ｆｅ ｒ ｌｌ ｘ热分析装置 中的 ＴＭ 部分测定多孔陶瓷的平均线膨胀系数 ，具体测试 Ａ 时采用示差法 ，即直接测量 试样从 ２ ℃加热到 ｌ ０ ０ ０℃ ０ 的过程 中相对 于参 比物 的长度变 化 △ Ｌ。再 按下 式计 算 出上述 温 度范 围 内的平 均 线膨 胀系数 （ ０）ＡＬ ［ ×（ ０ ～ ０Ｉ［Ｒ Ｌ０ Ｒ 门０ ２ ０＝ ／Ｌｏ ｔ ０ ２ ） Ｌ ０ ｓ × ２ ０ ｏ ０ 门 ０ ＋ ／ １ ０ ０
分别以化学组成为 Ｃ Ｐ、ＣＢ Ｐ 和 ＫＳ Ｐ的 ＮＺ Ｚ Ｚ Ｚ Ｐ 族 粉体 为陶瓷骨料 ，加入 ３ 的 ＺｎＯ 及不 同质量 百分 ％
含量 的造 孔剂 ，研 磨混料后 ，６ Ｍ Ｐａ下干压 成型 ，最 ０ 后在 ｌ ０ ｌ ℃烧结 ２ ０ ｈ制备成多孔 陶瓷。样品规格分别为 （ｌ ｐ ２×ｌ ｍｍ ，用于抗压强度测试 ｌ中 ５Ｘ ｌ ｍｍ，用 ５ ５ 于热膨 胀 系数 测试 。