多孔陶瓷的显微结构与性能3

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多孔陶瓷的表征与性能测试技术_上_

< 气瓶 ! 干燥器 ) 调压阀 # 蒸发器 R 压力表
数，除了需假设：圆柱形孔，接触角为零外；还需假设：湿多孔材料的气体流量与被打开孔的面积成正比 .!)/ 。因此湿多孔材料与 “干多孔材料” 流量比 KL; 反映为被打开孔面积的百分率：（$)） L9 6 ; A EF9 6 ; !<M"NO&&&&&&&&&&& EG9 6 ; 将 L9 6 ; 对孔径微分得到孔径分布函数 P 9 6 ; ：（$#） P 9 6 ; A J9 L9 6 ; ; &&&&&&&&&&&&&&& J6 多孔材料待测样品装入样品室前，用抽真空方法或煮沸法充分浸润多孔材料孔洞。氮气经减压缓冲后进入多孔材料内侧，外侧经气液分离器和气泡检测器或流量计与大气相通。出现第一个气泡时对应着多孔材料上的最大孔径。不断增大气体压力，多孔材料上的孔由大到小依次被打开，平衡后测定湿多孔材料的气体流量。当多孔材料上的孔全部打开时降低压力测定干多孔材料的气体流量，利用9 $!; "9 $#; 式分别计算湿干多孔材料流量比 L9 6 ; 和孔径分布函数 P 9 6 ; 。 !Q )Q !& 测试仪器及设备测试孔径的实验装置如图 ) 所示，样品室如图 # 所示。
项目编号： S8 本文受广州市科委项目资助， !55:NRN55!N5:
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多孔陶瓷的制备和性能研究

多孔陶瓷的制备和性能研究陈艳林1　严海标1　冯晋阳2(1湖北工业大学　武汉　430068)　(2武汉理工大学硅酸盐实验中心　430070)摘　要　选用普通陶瓷原料粉为主要原料,适当添加造孔剂(有机细粉碳黑)和高温活性剂,制备出一种性能优良的多孔陶瓷。

通过扫描电镜及性能测试分析,探讨了多孔陶瓷的微观结构及性能的影响因数。

关键词　多孔陶瓷　气孔率　微观结构　前言多孔陶瓷是一种新型陶瓷材料,也可称为气孔功能陶瓷,其具有密度低、气孔率高、抗腐蚀、耐高温和使用寿命长等优点,能在较大温度范围内正常使用,适用于饮料、酿酒、医药、食用油、污水处理、石油化工、催化剂载体,以及环保等领域的各种超精密和无菌过滤。

实际上,人们在很早以前就已经开始使用多孔陶瓷材料了。

比如,人们使用活性碳吸附水分、吸附有毒气体,用硅胶做干燥剂,利用泡沫陶瓷做隔热耐火材料。

在热工上利用其多孔、耐热、耐腐蚀等性能,用作隔热材料;在化工中用作催化载体、过滤及分离装置等。

多孔陶瓷成本低廉,制造工艺简单且性能优良,具有广阔的发展空间。

根据使用目的和对材料性能的要求,人们已经成功地开发出多种制造多孔陶瓷的生产工艺,如机械挤出成孔、添加造孔剂、发泡、有机泡沫体浸渍、溶胶-凝胶工艺等。

如果多孔陶瓷要具备匹配的其他性能,尤其是骨架性能,则还需从这种综合陶瓷材料的制备考虑。

笔者利用普通陶瓷原料粉为主要原料,适当添加有机造孔剂和高温粘结剂,用普通烧结方法制备出气孔率大、气孔分布均匀、抗压强度大的多孔陶瓷。

1　实验1.1　实验原料本次实验的原料来源见表1。

表1　实验的原料来源原料名称生产厂家石英(S iO2)湖北蕲春县大同石英砂厂碳酸钙(化学纯)天津博迪化工有限公司碳酸镁(化学纯)天津博迪化工有限公司玻璃粉天津博迪化工有限公司粘　土武汉市信河化工有限公司碳　粉武汉市信河化工有限公司1.2　实验配方及工艺流程在大量实验的基础上优选出石英基多孔陶瓷坯料的配方:石英70%,玻璃粉15%,碳酸钙5%,碳酸镁5%,粘土5%,造孔剂分别选用5%、10%、15%、20%做4组实验。

陶瓷工艺学显微结构与性质.pptx

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五、机械强度
提高釉面强度的有效方法是使釉面承受压应力，釉面承受压应力的能力是其承受张应力能力的数十倍。
通常用下述两种方法使釉面承受压应力：一是通过调整釉料组成，烧成后让釉面的热膨胀系数比坯体的小，冷却时坯体收缩大于釉面收缩，釉面承受压应力。二是釉烧至成熟温度后，迅速冷却，结果是釉表层首先冷却凝固，而内部还是塑性状态，内外存在温差，外部收缩小，内部收缩大，形成釉面表层处于压应力，内层处于张应力。
❖ 一般情况下，瓷坯中的残留石英的量会多于方石英的量，因石英的热膨胀系数与玻璃体的热膨胀系数相差较大，冷却时会在瓷坯中形成应力，对瓷坯的强度造成影响。合理的石英颗粒能大大提高瓷坯的强度，同时石英能使瓷坯的透光度和白度得到改善。
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4、气孔 ❖ 气孔在瓷坯中的多少、大小、形状、分布、位置对
多孔性陶瓷吸湿膨胀的原因是气孔吸收水分，吸收水分与构成气孔壁的物质形成水和吸附而使胎体膨胀。
改善措施：1）烧成温度的提高将降低气孔率，从而减弱吸湿膨胀性；2）减少碱金属氧化物含量，引入碱土金属氧化物，如加入石灰石、白云石或滑石等原料，可以提高玻璃相的化学稳定性，减小吸湿膨胀性。3）引入氧化铝粉，对降低吸湿膨胀也有效。
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六、表面硬度陶瓷表面硬度是指瓷胎表面或釉面抵抗外来压缩、摩
擦与刻划作用的能力。它是材料的一种重要力学性能。陶瓷表面硬度测定的方法有莫氏硬度法、维氏显微硬
度法、流砂法以及玛尔登划痕法等四种。前两种属静载压痕法，是目前陶瓷常用方法。它们都
是将一硬的物体在静载下压入被测物体表面，表面被压入一凹面，以凹面单位面积上的荷载表示被测物体硬度或者以凹面单位对角线长度的负荷表示被测物体硬度。

多孔陶瓷的表征与性能测试技术_下_

! PE,. /$7 (G= Q -4 , 1 - C&1 6 =Q =7 ! $ $ =7
上，测试在不同的温度下样本的抗弯强度。一般陶瓷材料的抗热震性能材料有高温急冷而不开裂的性能。可通过测试样品置于某恒定温度下的炉中保温 @N，立即取出浸入室温下的水中，反复测试直至样品出现微裂纹为止。对于不方便判断微裂纹的多孔陶瓷，也可以测试热震后样品的抗弯强度的变化来表征材料的抗热震性能。
（ 5! ）
测试设备为厂家专门生产的动态机械分析仪。如型仪器包括：分析器、 B;8C./2 &?<;82 D+8EA 生产的 FGHI; 程序控制升温的电炉、计算机以及测量系统，其中测量系统包括：给样品施加正弦力的马达、测量样品应变的位移传感器（） JKFL M 参见图 I 。
!!F） =-CD!2 （ E
式中：
（ !( ）
— — 流体的流速（在标准温度、标准压力下） C7 — — — 测试样品的厚度 D7 — — — 流体的粘度 ! —
2
样品室如图 < 所示。
!"#$%&’()*%+,(#’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’-./012’&.34 （ #5678/9&.3:; ）
2222222222222
式中：
-R , !-（ DS - @ 6 O@T Q2222222222222 C&!
（ 55）
V22 其他性能
不同的多孔材料用于不同的场合时要求具有不同的
— — 马达所施加的正弦力 PE,. /$72 — — — 震动系统的质量 G2—
V
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添加造孔剂法制备多孔陶瓷及其强度与孔径控制

添加造孔剂法制备多孔陶瓷及其强度与孔径控制一、本文概述多孔陶瓷作为一种具有独特结构和性能的新型无机非金属材料，在过滤、分离、吸附、催化、载体、隔热、降噪、生物医疗等众多领域表现出广阔的应用前景。

其中，孔径大小及其分布、孔的数量、形状和连通性等孔结构参数对多孔陶瓷的性能起着决定性的作用。

因此，如何制备具有理想孔结构的多孔陶瓷材料成为了研究的关键。

添加造孔剂法作为一种制备多孔陶瓷的常用方法，通过引入造孔剂在陶瓷基体中形成孔洞，从而实现对多孔陶瓷孔结构的调控。

本文旨在探讨添加造孔剂法制备多孔陶瓷的工艺流程、影响多孔陶瓷强度和孔径的关键因素，以及如何通过调整制备参数实现对多孔陶瓷强度和孔径的有效控制，为多孔陶瓷的制备和应用提供理论指导和技术支持。

二、添加造孔剂法制备多孔陶瓷的原理添加造孔剂法制备多孔陶瓷是一种常见且有效的制备工艺，其基本原理是在陶瓷原料中加入一定数量的造孔剂，这些造孔剂在陶瓷烧结过程中会燃烧或分解，从而留下大量孔洞，形成多孔结构。

造孔剂的选择和添加量是影响多孔陶瓷孔结构和性能的关键因素。

造孔剂的种类应具有良好的热稳定性，能够在陶瓷烧结温度范围内不发生化学反应或分解，以保证孔洞的均匀性和稳定性。

常用的造孔剂包括炭黑、石墨、有机物等。

造孔剂的添加量决定了多孔陶瓷的孔隙率和孔径大小。

添加量过多，会导致陶瓷体积收缩过大，强度降低；添加量过少，则孔洞数量不足，影响多孔陶瓷的性能。

因此，合理控制造孔剂的添加量是制备多孔陶瓷的关键。

在制备过程中，造孔剂与陶瓷原料混合均匀后，通过成型和烧结工艺形成多孔陶瓷。

成型过程中，造孔剂颗粒随机分布在陶瓷基体中，形成初步的孔结构。

在烧结过程中，造孔剂燃烧或分解，形成大量孔洞，同时陶瓷基体发生致密化，形成最终的多孔陶瓷。

通过调整烧结温度和保温时间等工艺参数，可以进一步控制多孔陶瓷的孔结构和性能。

烧结温度过高或保温时间过长，可能导致孔洞坍塌，降低多孔陶瓷的孔隙率和比表面积；烧结温度过低或保温时间过短，则可能导致陶瓷基体致密化不足，影响多孔陶瓷的强度。

陶瓷的显微结构及性能课件

多功能陶瓷随着科技的发展，对陶瓷材料的功能性要求越来越高，如压电陶瓷、磁性陶瓷、光学陶瓷等，这些多功能陶瓷在电子、通信、医疗等领域有广泛应用。
生物陶瓷生物陶瓷具有良好的生物相容性和耐腐蚀性，在生物医疗领域有广泛应用，如人工关节、牙齿等。
环保与可持续发展
1 2 3
降低能耗陶瓷产业是高能耗产业，通过技术进步和产业升级，降低陶瓷产业的能耗，有利于环境保护和可持续发展。
陶瓷在医疗领域中用于制造人工关节、牙科材料等，如人工关节置换材料、牙齿修复材料等。
CHAPTER 02
陶瓷的显微结构
陶瓷的晶体结构
01
02
03
晶体结构定义
陶瓷的晶体结构是指陶瓷内部质点的排列方式，包括原子、分子的位置和排列顺序。
晶体结构的分类
根据原子排列的规律性，陶瓷的晶体结构可分为晶体和玻璃相两大类。
原料处理
对原料进行破碎、混合、干燥等处理，以保证其均匀性和稳定性。
成型工艺
塑性成型
利用黏土的可塑性，通过压滤、挤压、注浆等工艺成型。
干压成型
将粉末状原料在模具中加压成型，适用于形状复杂的陶瓷部件。
热压成型
在加热条件下加压成型，适用于热塑性陶瓷材料。
烧成工艺
烧成温度
控制烧成温度，以实现陶瓷的完全烧结和性能优化。
晶体结构的稳定性
晶体结构的稳定性决定了陶瓷的力学性能、热学性能和化学稳定性等。
陶瓷的显微组织
显微组织的定义
陶瓷的显微组织是指陶瓷中晶粒的大小、形状、分布和晶界特征等。
显微组织与性能关系
陶瓷的显微组织对其力学性能、热学性能、电学性能和磁学性能等均有影响。
显微组织的影响因素

多孔陶瓷的制备及性能分析

第一章综述1.1 多孔陶瓷的概述多孔陶瓷是一种经高温烧成、体内具有大量彼此相通或闭合气孔结构的陶瓷材料，是具有低密度、高渗透率、抗腐蚀、耐高温及良好隔热性能等优点的新型功能材料。

多孔陶瓷的种类繁多，几乎目前研制生产的所有陶瓷材料均可通过适当的工艺制成陶瓷多孔体。

根据成孔方法和孔隙结构的不同，多孔陶瓷可分为三类：粒状陶瓷烧结体、泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷。

根据所选材质不同，可分为刚玉质、石英质、堇青石质、莫来石质、碳化硅质、硅藻土质、氧化锆质及氧化硅质等。

多孔陶瓷材料一般具有以下特性：化学稳定性好，可制成使用于各种腐蚀环境的多孔陶瓷；具有良好的机械强度和刚度，在气压、液压或其他应力载荷下，多孔陶瓷的孔道形状和尺寸不会发生变化；耐热性好，用耐高温陶瓷制成的多孔陶瓷可过滤熔融钢水和高温气体；具有高度开口、内连的气孔；几何表面积与体积比高；孔道分布较均匀，气孔尺寸可控，在0.05～600µm范围内可以制出所选定孔道尺寸的多孔陶瓷制品。

多孔陶瓷的优良性能，使其已被广泛应用于冶金、化工、环保、能源、生物等领域。

如利用多孔陶瓷比表面积高的特性，可制成各种多孔电极、催化剂载体、热交换器、气体传感器等；利用多孔陶瓷吸收能量的性能，可制成各种吸音材料、减震材料等；利用多孔陶瓷的低密度、低热传导性，可制成各种保温材料、轻质结构材料等；利用多孔陶瓷的均匀透过性，可制成各种过滤器、分离装置、流体分布元件、混合元件、渗出元件、节流元件等。

因此，多孔材料引起了材料科学工作者的极大兴趣并在世界范围内掀起了研究热潮。

1.2 多孔陶瓷的制备方法多孔陶瓷是由美国于1978年首先研制成功的。

他们利用氧化铝、高岭土等陶瓷材料制成多孔陶瓷用于铝合金铸造中的过滤,可以显著提高铸件质量,降低废品率,并在1980年4月美国铸造年会上发表了他们的研究成果。

此后,英、俄、德、日等国竞相开展了对多孔陶瓷的研究,已研制出多种材质、适合不同用途的多孔陶瓷,技术装备和生产工艺日益先进,产品已系列化和标准化,形成为一个新兴产业。

多孔陶瓷材料的制备及性能研究

多孔陶瓷材料的制备及性能研究罗钊明王慧刘平安曾令可(华南理工大学材料学院广州 510640)摘要从分析网状结构多孔陶瓷材料的孔隙成形机理着手,描述了高孔隙网状结构陶瓷材料的制备工艺,包括高孔隙纤维网状结构陶瓷材料的制备,并分析了多孔陶瓷的力学性能及渗透性能。

关键词多孔陶瓷孔隙制备工艺力学性能渗透性多孔陶瓷由于具有均匀分布的微孔或孔洞,孔隙率较高、体积密度小,还具有发达的比表面及其独特的物理表面特性,对液体和气体介质有选择的透过性,能量吸收或阻尼特性,加之陶瓷材料特有的耐高温、耐腐蚀、高的化学稳定性和尺寸稳定性,使多孔陶瓷这一绿色材料可以在气体液体过滤、净化分离,化工催化载体、吸声减震、高级保温材料、生物植入材料,特种墙体材料和传感器材料等多方面得到广泛的应用[1]。

孔隙率作为多孔陶瓷材料的一个主要技术指标,其对材料性能有较大的影响。

一般来讲,高孔隙率的多孔陶瓷材料具有更好的隔热性能和过滤性能,因而其应用更加广泛。

1 多孔陶瓷的孔隙研究由于孔隙是影响多孔陶瓷性能及其应用的主要因素,因此在目前比较成熟的多孔陶瓷制备方法的基础上,更加注重通过特殊方法控制孔隙的大小、形态,以提高材料性能,并相应地建立孔形成、长大模型,对孔隙形成的机理进行理论分析。

1.1 多孔陶瓷的孔隙形成机理多孔陶瓷就微孔结构形式可分为:闭气孔结构和开口气孔结构[2]。

闭气孔结构是指陶瓷材料内部微孔分布在连续的陶瓷基体中,孔与孔之间相互分离,而开口气孔结构又包括陶瓷材料内部孔与孔之间相互连通和一边开口,另一边闭口形成不连通气孔两种。

多孔陶瓷的孔隙结构通常是由颗粒堆积形成的空腔,坯体中含有大量可燃物或者可分解物形成的空隙,坯体形成过程中机械发泡形成的空隙以及由于坯体成形过程中引入的有机前驱体燃烧形成的孔隙等。

一般采用骨料颗粒堆积法和前驱体燃尽法均可以制得较高的开口气孔的多孔陶瓷制品,而采用可燃物或分解物在坯体内部形成的气孔大部分为闭口气孔或半开口气孔,采用机械发泡法形成的气孔基本上都是闭口气孔。

多孔陶瓷的制及性能分析

多孔陶瓷的种类繁多，几乎目前研制生产的所有陶瓷材料均可通过适当的工艺制成陶瓷多孔体。

根据成孔方法和孔隙结构的不同，多孔陶瓷可分为三类：粒状陶瓷烧结体、泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷。

根据所选材质不同，可分为刚玉质、石英质、堇青石质、莫来石质、碳化硅质、硅藻土质、氧化锆质及氧化硅质等。

多孔陶瓷的优良性能，使其已被广泛应用于冶金、化工、环保、能源、生物等领域。

因此，多孔材料引起了材料科学工作者的极大兴趣并在世界范围内掀起了研究热潮。

1.2 多孔陶瓷的制备方法多孔陶瓷是由美国于1978年首先研制成功的。

多孔陶瓷材料论述

★多孔材料论述★第一章多孔材料概述 (2)1.1 多孔材料的概念 (2)1.2 多孔材料的类型 (2)1.2.1 多孔金属材料 (3)1.2.2 多孔陶瓷材料 (6)1.2.3 泡沫塑料 (10)1.3 结束语 (13)第二章多孔材料的应用 (14)2.1 多孔金属材料的应用 (14)2.2 多孔陶瓷材料的应用 (17)2.3 泡沫塑料的用途 (20)2.4 结束语 (21)第三章多孔金属制备 (22)第四章多孔陶瓷制备 (23)4.1 挤出成型工艺 (23)4.2 颗粒堆积成孔工艺 (24)4.3 添加造孔剂工艺 (24)4.4 发泡工艺 (24)4.5 溶胶-凝胶(Sol Gel)工艺 (25)4.6 冷冻干燥工艺 (25)4.7 多孔模板组织遗传形成气孔的制备工艺 (25)第五章泡沫塑料的制备 (28)5.1 泡沫塑料的发泡原理 (28)5.1.1 泡沫塑料的原材料 (28)5.1.2 发泡方法 (28)5.1.3 气泡核的形成 (28)5.1.4 气泡的长大 (28)5.1.5 泡体的稳定和固化 (29)5.1.6 几种泡沫塑料的发泡成形 (29)5.2 泡沫塑料的成形工艺 (30)★多孔材料论述★第一章多孔材料概述多孔材料普遍存在于我们的周围，在结构、缓冲、减振、隔热、消音、过滤等方面发挥着重大的作用。

高孔率固体刚性，高面密度低，故天然多孔固体往往作为结构体来使用，如本材和骨骼，而人类对多孔材料的使用，则不但有结构方面的．而且还开发了许多功能用途。

本章主要介绍这种重要材料的基本概念和特点。

1.1 多孔材料的概念顾名思义，多孔材料是一类包含大量孔隙的材料。

这种多孔团体材料主要由形成材料本身基本构架的连续固相和形成孔隙的流体相所组成。

其中流体相又可随孔隙中所含介质的不同而出现两种情况，即介质为气体时的气相和介质为液体时的液相。

那么，是否含有孔隙的材料就能称为多孔材料呢?回答是否定的。

比如在材料使用过程中经常遇到的孔洞、裂隙等以缺陷形式存在的孔眩，它们的出现会降低材料的使用性能，这是设计者所不希望的，因而这些材料就不能叫做多孔材料。

多孔陶瓷研究现状

放置于高压釜中, 在一定旳温度和压力下, 经
过水蒸气旳蒸发而制得多孔陶瓷。用此措施
制得多孔材料旳优点抗压强度高、性能稳定,
且多孔材料孔径分布范围广。
5、多孔陶瓷旳表征与性能检测
5.1 多孔陶瓷构造表征及其测试
多孔陶瓷旳性能与其孔旳构造参数，如孔隙
率、孔径、孔径分布、孔隙形貌、比表面积
等最基本旳参量有着直接旳关系。其中孔隙
一种领域。薛明俊等人使用羟铝土加入适量
旳造孔剂控制温度, 采用溶胶-凝胶法制备
Al2O3 多孔陶瓷, 并分析了多孔陶瓷旳气孔率、
气孔分布。用So-l Gel 工艺制得多孔陶瓷
孔径分布范围极为狭窄, 其孔径大小可经过
溶液构成和热处理过程旳调整来控制, 是目
前最为活跃旳领域。
冷冻干燥工艺法
冷冻干燥工艺法全名为真空冷冻干燥, 该技
A、古代多孔陶瓷旳应用
主要是用作建筑材料和日常生活器具旳材料。
多孔陶瓷用于建筑材料，主要是多种砖瓦。
砖瓦始于燧人氏和神农氏，“黄帝始设制陶
之官”，“神农作瓦，舜陶于河滨，夏桀臣
昆吾氏作瓦”（《汲冢竹书－周书》，《礼
记·有虞上陶世本云》），已经有旳考古证
据有力旳证明了这些传说和历史旳存在，进
一步证明了多孔陶瓷在我国用于建筑旳历史
达。该指标既是多孔材料中最易取得旳基本
参量，也是决定多孔材料性能旳关键原因。
多孔体中旳孔隙涉及贯穿孔、半通孔和闭合
孔3 种。这3 种孔隙率旳总和就是总孔隙率。
平时所言“孔隙率”即指总孔隙率。在使用
过程中，大多数情况下利用旳是贯穿孔和半
通
一、显微分析法
即采用扫描电子显微镜或透射电子显微镜对多孔材料进行直接观

多孔陶瓷的制备_性能及应用_多孔陶瓷的结构_性能及应用_朱新文

通过光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)可以观察和测量网眼多孔陶瓷孔尺寸、孔形状 , 并测定特定材
料的 t 和 l , 孔筋的实际密度 ρs 及其开口气孔率可以用压汞法测量。 Hall 等人〔10〕报道了一种采用微机控制
的数字图象系统通过对网眼多孔陶瓷的图象进行傅立
叶变换来定量表征网眼多孔陶瓷结构。
力学性能
数学表达式
弹性模量剪切模量断裂韧性拉伸强度抗压强度
E Es
=C3(ρρs )2
G Es
=C4(ρρs )2
K ic Kics
=C5(ρρs )1 .5
or
Kic
=C′ 5σfs
πL(ρρs )1.5
σft σfs
=C6
L a
(ρρs )1.5
σfc σfs
=C7(ρρs )1 .5
注 :Es 、K ics 、σfs 分别为固体孔筋(骨架)的弹性模量、断裂韧性和强度 ; L、a 分别为孔尺寸和缺陷尺寸 , Ci 为常数。
开孔泡沫(网眼型):ρρs =C1(tl )2
(2)
闭孔泡沫 :ρρs =C2(tl )
(3)
式中 , t 是棱和面的厚度 , l 是棱长度 , C1 和 C2 为数字
常数。
多孔陶瓷的力学性能、热性能、介电性能、渗透性
能等都可以直接或间接通过它的相对密度来描述 , 这
在后面的性能讨论部分可以看到。
收稿日期 :2002-05 -15
用汽车净化器(主要针对汽油机)和微粒捕捉器(DPF : 针对柴油机)是公认的最有效的办法 , 而这两种器件的一个关键部件就是多孔陶瓷材料〔1 -2〕。
多孔陶瓷以特殊的多孔结构而表现出许多特殊性能 , 如渗透性、高比表面积、低热导率、吸收能量等 , 这些特征为多孔陶瓷找到了许多不同的应用〔3 -7〕。例如 , 利用渗透性 , 多孔陶瓷可用作过滤器、分离元件、节流元件等 ;利用高比表面积 , 多孔陶瓷可用作多孔电极、催化剂载体、热交换器、传感器等 ;利用吸收能量的

多孔陶瓷调研报告

多孔陶瓷调研报告多孔陶瓷调研报告导言多孔陶瓷是一种由陶瓷材料制成的具有开放性微孔结构的材料。

由于其独特的特性，多孔陶瓷在各个领域都有着广泛的应用。

本报告旨在对多孔陶瓷进行深入调研，探讨其性能特点、应用领域以及未来发展前景。

一、多孔陶瓷的性能特点多孔陶瓷具备以下几个显著的性能特点：1. 高孔隙率：多孔陶瓷具有高度开放的微孔结构，其孔隙率通常在30%至60%之间。

这种高孔隙率为多孔陶瓷提供了优异的吸附、吸附和催化性能。

2. 轻质高强度：由于其低密度和高孔隙率，多孔陶瓷具备轻质高强度的特点。

这使得它成为许多领域中的理想材料，例如航空航天、汽车制造和建筑等。

3. 良好的生物相容性：多孔陶瓷具备优异的生物相容性，适用于各种生物医学应用，例如人工关节、骨修复和牙科材料等。

二、多孔陶瓷的应用领域多孔陶瓷在各个领域都有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域：1. 过滤材料：多孔陶瓷的高孔隙率和具备精细的孔隙结构使其成为优良的过滤材料。

它可用于水处理、空气过滤和化学品分离等领域。

2. 催化剂载体：多孔陶瓷可作为催化剂的载体，通过增大表面积和提供更多的活性位点来提高催化效果。

它广泛应用于化学合成、环境保护和能源领域。

3. 生物医学材料：多孔陶瓷在人工关节、骨修复和牙科材料等生物医学应用中具有潜力。

其生物相容性和良好的机械性能使其成为替代传统材料的候选。

三、多孔陶瓷的发展前景多孔陶瓷作为一种具有广阔前景的材料，仍有许多挑战和潜力需要克服和开发。

1. 优化孔隙结构：进一步优化多孔陶瓷的孔隙结构，以满足不同领域的需求，例如更精细的过滤、更高效的催化和更好的生物相容性。

2. 制备技术的改进：研究开发更高效、经济的多孔陶瓷制备技术，以降低成本并提高产能。

3. 新型应用领域的探索：寻找新领域对多孔陶瓷应用的可能性，例如电池和储能、光催化和光伏等。

结论多孔陶瓷作为一种具有高孔隙率、轻质高强度和良好生物相容性的材料，具备着广泛的应用前景。

多孔陶瓷

多孔陶瓷的材质
(5)纯炭质材料以低灰分煤或石油沥青焦颗粒为原料，或加入部分石墨，用稀焦油粘结烧制而成，用于耐水、冷热强酸、冷热强碱介质以及空气的消毒和过滤等。 (6)刚玉和金刚砂材料以不同型号的电熔刚玉和碳化硅颗粒为骨料，具有耐强酸、耐高温的特性 (7)堇青石、钛酸铝材料特点是热膨胀系数小，因而广泛用于热冲击环境。
4.多孔陶瓷的应用

多孔陶瓷材料目前其应用主要集中在以下几方面： (1) 建筑材料由于多孔陶瓷具有轻质、不易燃、隔音隔热、加工性能及装饰性能好等特点，在建筑行业获得了广泛的应用。具有闭口气孔的可作为内外墙、地板和天花板贴面、冷库的隔热层，也可用作水上漂浮材料；具有开孔的可作为音乐厅、广播室的贴面吸音材料。多孔ຫໍສະໝຸດ 料的性能特征(2)传播性能
波传播至两种介质的界面上时 , 会发生反射和折射。由于多孔的存在 , 增多了反射和折射的可能 , 同时衍射的可能也增多了。所以多孔材料能起到阻波的作用。利用这种性质, 多孔材料可以用作隔音材料、减振材料和抗爆炸冲击的材料
(3)光电性能多孔材料具有独特的光学性能 , 微孔的多孔硅材料在激光的照射下可以发出可见光 , 将成为制造新型光电子元件的理想材料。多孔材料的特殊光电性能还可以制出燃料电池的多孔电极, 这种电池被认为是下一代汽车最有前途的能源装置。

多孔陶瓷的性能特征

多孔陶瓷的孔结构特征与陶瓷本身的优异性能结合,使其具有均匀的透过性、发达的比表面积、低密度、低热导率、低热容以及优良的耐高温、耐磨损、耐气候性、抗腐蚀性和良好的刚度、一定的机械强度等特性。这些性能使多孔陶瓷成为发展迅速,应用广泛,前景广阔的新型材料。
-蜂窝陶瓷
多孔材料的性能特征

多孔陶瓷的结构及性能

多孔陶瓷的结构及性能多孔陶瓷的结构性能及应用摘要：本文综合论述多孔陶瓷的结构、组成、性能并围绕其在能源与环保领域的应用展开介绍，体现其作为一种绿色环保材料的重要意义和应用价值。

关键词：多孔陶瓷；结构；组成；性能；应用；能源；绿色前言：当今世界，工农业的发展导致了能源的大量消耗和环境的恶化，解决能源和环境问题已刻不容缓。

人们越来越关注可持续发展的问题，世界各国都对这一问题予以充分重视，并将其作为重要内容列入国家发展计划。

煤炭、石油和天然气等大量不可再生能源的消耗使得人们不得不考虑如何节能以及如何寻找新的替代能源？而由于污染带来的各种生态环境破坏，对自然的和谐发展和人类健康带来了空前的挑战。

因此，在二十一世纪，着眼于解决能源与环境问题的高新技术将得到广泛关注，并将对自然和社会的良性发展起到重要作用。

正文：一、什么是多孔体陶瓷多孔陶瓷是一种含有气孔的固体材料，一般来说，气孔在多孔陶瓷体中所占的体积分数在20％到95％之间。

根据气孔的类型，可以分为开气孔和闭气孔两种，前者的气孔都是相互贯通的并与外界环境相连，而后者则是封闭在陶瓷体内的孤立气孔，在不同的场合中它们分别有不同的用途。

根据应用的目的不同，多孔陶瓷材料的组成也不同，具体包括氧化铝、堇青石、莫来石、海泡石、碳化硅、氧化锆、羟基磷灰石等等。

为了获得一定形状和结构的多孔陶瓷材料，制备工艺过程起到了决定作用。

目前，主要的几种多孔陶瓷制备工艺包括发泡工艺、挤出成型工艺以及有机泡沫浸渍工艺，这三种工艺制得的多孔制品分别被形象地称为泡沫多孔陶瓷、蜂窝多孔陶瓷和网眼多孔陶瓷。

由于其本身具有的独特性能，多孔陶瓷已经在我们的日常生活和现代工业生产中得到广泛的应用，包括分离与过滤、催化剂及其载体、生物反应器、燃料电池材料、气体传感器、隔热材料、热交换器、生物医学材料等等。

能源和环境问题是社会健康和谐发展的永恒主题，多孔陶瓷在这些领域的广泛应用将产生不可估量的经济和社会效益。

陶瓷材料的显微组织作用及其功能

陶瓷材料的显微组织作用及其功能下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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多孔陶瓷

一些金属熔体在浇注过程中，会产生大量的夹杂物，而且部分微小夹杂物呈悬
浮状分布于液态合金中；
另外，原料本身也存在部分杂质。
利用传统精炼技术难以去除上面的这些夹杂物和杂质，直接影响合金质量。
因为这些微小夹杂物或杂质给合金的
力学性能、耐腐蚀性、铸造性能以及加工
性能带来极为不良的影响。
采用泡沫陶瓷进行过滤净化，不仅能
陶瓷料浆的组成
原料一般含量/ % 较好含量/ %
Al2O3
Cr2O3
膨润土 0.1~12
高岭土
AlPO4
40~95 1~25 45~55
0.1~12 2.1~25 2~5 12~17
10~17
0.5~2
4、多孔陶瓷的应用
4.1 在金属熔体过滤净化技术中的应用
4.2 精过滤技术在其他领域的应用
4.3 作催化剂载体
探头的灵敏度取决于材料的气孔率及孔径
。
多孔陶瓷片两侧镀覆电极后，插入土
壤中，土壤含盐率的高低将由陶瓷片的电
阻值变化而反映出来。
利用多孔陶瓷吸附湿气的性能而制成的湿度传感器已实际应用。多孔陶瓷用作测量压力及红外发射、
吸收等元件，也是当前研究开发的课题。
5、作为隔膜材料
在电解法生产双氧水工艺中，用多孔陶
能好。实际测试是用在10Pa压力下1h内气体透
过厚1cm的1m2试样表面的气体量（m3）计算，
单位为：
3
m .cm 2. h.m 10 Pa
3、多孔陶瓷的制备
3.1 粒状陶瓷的制备 3.2 蜂窝陶瓷的制备
3.3 泡沫陶瓷的制备
3.1 粒状陶瓷
一般是将粒状陶瓷骨料和玻璃质、粘土质粘结剂与成孔剂混合、成型、干燥、烧成。

多孔陶瓷金相显微组织

多孔陶瓷金相显微组织多孔陶瓷是一种具有特殊孔隙结构的陶瓷材料，其金相显微组织对其性能和应用具有重要影响。

本文将介绍多孔陶瓷金相显微组织的相关知识。

多孔陶瓷的金相显微组织主要包括孔隙结构和晶体结构两个方面。

孔隙结构是指多孔陶瓷内部的孔隙分布和孔隙形态，而晶体结构则是指多孔陶瓷晶体的排列和晶界结构。

我们来看孔隙结构。

多孔陶瓷的孔隙可以分为开放孔和闭合孔两种。

开放孔是指与外界相通的孔隙，闭合孔则是指与外界不相通的孔隙。

开放孔可以增加多孔陶瓷的渗透性和导热性，而闭合孔则可以提高多孔陶瓷的强度和耐磨性。

此外，多孔陶瓷的孔隙形态也有很大的影响。

孔隙形态可以分为球形孔、柱状孔和板状孔等。

球形孔可以增加多孔陶瓷的强度和韧性，而柱状孔和板状孔则可以提高多孔陶瓷的方向性和导向性。

我们来看晶体结构。

多孔陶瓷的晶体结构主要由晶粒和晶界组成。

晶粒是多孔陶瓷中的晶体颗粒，其大小和形态对多孔陶瓷的性能有重要影响。

晶界是晶粒之间的界面，其结构和特性对多孔陶瓷的界面反应、力学性能和导电性能等起着重要作用。

此外，多孔陶瓷中的晶体结构还包括晶体的取向和晶体的缺陷等。

晶体的取向决定了多孔陶瓷的各向异性和导向性，而晶体的缺陷则直接影响多孔陶瓷的物理、化学和力学性能。

多孔陶瓷的金相显微组织对其性能和应用具有重要影响。

比如，多孔陶瓷的孔隙结构决定了其渗透性、导热性和过滤性等性能，而晶体结构则决定了其强度、韧性和导向性等性能。

因此，通过对多孔陶瓷金相显微组织的研究，可以优化多孔陶瓷的结构和性能，提高其应用的范围和效果。

总结起来，多孔陶瓷金相显微组织是多孔陶瓷内部的孔隙结构和晶体结构。

孔隙结构包括孔隙分布、孔隙形态和孔隙类型等，而晶体结构则包括晶粒、晶界、晶体取向和晶体缺陷等。

多孔陶瓷的金相显微组织对其性能和应用具有重要影响，通过对其金相显微组织的研究可以优化多孔陶瓷的结构和性能，提高其应用的范围和效果。

多孔陶瓷金相显微组织

多孔陶瓷金相显微组织多孔陶瓷是一种具有微观孔隙结构的陶瓷材料，这种结构使其在许多应用领域具有独特的性能和优势。

金相显微组织分析是通过观察和分析材料中的组织结构来了解材料性能和特性的一种手段。

在多孔陶瓷中，金相显微组织分析可以提供关于孔隙结构、孔隙分布、孔隙连通性以及材料的化学组成等方面的信息。

多孔陶瓷的金相显微组织通常通过光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等显微技术来观察和分析。

在光学显微镜下观察多孔陶瓷的金相显微组织，可以观察到材料的整体结构和孔隙分布情况。

通过调整光学显微镜的焦距和放大倍数，可以观察到不同尺寸的孔隙和其分布情况。

在金相显微组织的分析中，通常使用金相染色技术来突出材料的组织结构和孔隙形貌。

扫描电子显微镜是一种常用的分析工具，可以提供更高分辨率的金相显微组织观察。

通过扫描电子显微镜观察多孔陶瓷的金相显微组织，可以观察到细微的细节和孔隙的形状、大小以及孔隙结构特征。

同时，还可以通过能量散射光谱技术来分析材料的化学成分和组成。

透射电子显微镜是一种高级的显微技术，可以提供更详细的金相显微组织信息。

通过透射电子显微镜观察多孔陶瓷的金相显微组织可以观察到更小尺寸的孔隙和更细微的结构特征。

同时，还可以使用透射电子能谱分析技术来获得材料的化学组成和晶体结构信息。

多孔陶瓷的金相显微组织分析可以提供关于孔隙结构和性能的重要信息。

例如，通过观察和分析多孔陶瓷的金相显微组织可以了解材料的孔隙分布情况，进而评估材料的渗透性和过滤性能。

此外，金相显微组织分析还可以揭示材料的孔隙连通性和孔隙壁的结构特征，这对于了解材料的强度和耐久性以及材料的吸附和蓄能性能非常重要。

总之，多孔陶瓷的金相显微组织分析是研究和评估该材料性能和特性的重要手段。

通过观察和分析多孔陶瓷的金相显微组织，可以获得关于孔隙结构、孔隙分布、孔隙连通性和材料化学组成等方面的重要信息。

这些信息对于优化材料的设计和开发具有重要意义，并在多个领域的应用中发挥着重要作用。

陶瓷的显微结构及性能

2.3 瓷器的性质
衡量日用细瓷的质量分为外观质量和内在质量
外观质量白度透光度釉面光泽度尺寸规格及装饰等内在质量热稳定性：经受从200℃到20℃水中急冷一次未裂。致密度机械强度硬度坯釉结合性产品表面铅溶出量等一般要求在60－70％，高白瓷＞80 ％一般细瓷透光度为 Ir 为2-20％高级细瓷光泽度≥114度
2.3.4 铅溶出量
1、概念
含铅的釉料、彩料在酸液作用下可溶性铅会溶出来。由于铅元素及其氧化物对人体健康有害（对儿童影响大，血液/升 ≤12.7mg），中国高级日用瓷产品质量标准中规定“与食物接触的表面，画面铅溶出量不得超过百万分之七”。
2.测定方法
（ 1 ）样品的浸泡：按要求取样和处理后，在4％的醋酸溶液中，在22±2℃ 温度浸泡24小时±10分钟；（2）测定浸泡液体积，准确至2％；（3）测定浸泡液中铅的溶出量。
长石瓷瓷胎的显微结构：莫来石、残余石英晶体、玻璃相、气孔。
原料配比
粘土 40-60％长石 20-30％石英 20-30％
1250-1400℃
玻璃 40-60％
莫来石 20-30％
相残余石英 20-30 组成％
少量气孔
长石瓷显微结构形成过程
• <1000℃
650℃ Al2 O3 2SiO2 2H 2 O 550 ~ Al2 O3 2SiO2＋2H 2 O
高岭石
偏高岭石
950℃ 3( Al2O3 2SiO2 ) 3Al2O3 2SiO2＋4SiO2
偏高岭石
（一次）莫来石
无定形石英
℃ SiO2 573 SiO2
ΔV＝+0.82％