多孔陶瓷

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多孔陶瓷标准

多孔陶瓷标准

多孔陶瓷标准
1.尺寸和形状
多孔陶瓷的尺寸和形状应符合设计要求,且表面平整、无裂纹、无气泡、无杂质。

形状可为任意形状,但一般应为块状或片状。

2.密度和气孔率
多孔陶瓷的密度和气孔率应符合设计要求。

密度范围一般在0.3~2.0g/cm3之间,气孔率范围一般在10%~60%之间。

3.机械强度
多孔陶瓷的机械强度应符合设计要求,一般要求在0.1~10MPa之间。

4.耐腐蚀性
多孔陶瓷应具有一定的耐腐蚀性,能够承受一定的化学物质侵蚀。

一般要求在酸性或碱性溶液中浸泡一定时间后,其表面无明显变化。

5.热导率
多孔陶瓷的热导率应符合设计要求,一般要求在0.1~10W/(m·K)之间。

6.电性能
多孔陶瓷的电性能应符合设计要求,如具有绝缘性、导电性或半导体性能等。

7.气密性
多孔陶瓷应具有一定的气密性,能够防止气体渗透或渗漏。

一般要求在一定压力下进行测试,无气体渗漏。

8.生产工艺
多孔陶瓷的生产工艺应符合环保要求,且生产过程安全可靠。

一般采用粉末烧结法、颗粒堆积法、有机泡沫浸渍法等方法制备。

9.应用领域
多孔陶瓷的应用领域广泛,如催化剂载体、过滤器、吸附剂、热交换器等。

不同应用领域对多孔陶瓷的性能要求不同,需要根据具体情况进行选择。

10.安全环保要求
多孔陶瓷的生产和使用应符合安全环保要求,无有毒物质排放,不产生环境污染问题。

在使用过程中,应严格按照使用说明进行操作,避免出现安全事故。

多孔陶瓷制备及应用

多孔陶瓷制备及应用

多孔陶瓷制备及应用多孔陶瓷是一种具有特殊结构和性能的陶瓷材料,它具有较高的孔隙率和均匀分布的孔隙结构,广泛应用于过滤、吸附、催化、电化学和生物医学等领域。

下面我将从制备方法和应用领域两个方面来介绍多孔陶瓷。

一、制备方法多孔陶瓷的制备方法主要有三种,包括模板法、聚结剂法和发泡法。

1.模板法是一种常用的制备多孔陶瓷的方法。

它的原理是利用某种模板材料(如聚合物微球、泡沫等)作为模板,通过固化、烧结等工艺将模板材料与陶瓷材料结合在一起,然后通过热处理或溶解模板材料,得到具有孔隙结构的多孔陶瓷。

模板法制备的多孔陶瓷具有孔隙分布均匀、孔径可控的特点。

2.聚结剂法是一种通过添加聚结剂来制备多孔陶瓷的方法。

聚结剂可以提高陶瓷颗粒之间的粘结力,使得陶瓷颗粒形成一定的孔隙结构。

常用的聚结剂包括有机胶体、胶粘剂等。

聚结剂法制备的多孔陶瓷具有较高的强度和较好的耐磨性。

3.发泡法是一种通过气泡或气体在陶瓷浆料中的分散和膨胀,形成孔隙结构的方法。

发泡法制备的多孔陶瓷具有孔隙分布均匀、孔隙率高的特点,适用于制备高孔隙率的多孔陶瓷。

二、应用领域多孔陶瓷具有许多独特的性能,因此在各个领域都有广泛应用。

1.过滤材料:多孔陶瓷具有较高的孔隙率和良好的孔隙结构,可以作为过滤材料应用于液体和气体的过滤领域。

例如,多孔陶瓷可用于海水淡化、饮用水净化等领域。

2.吸附材料:多孔陶瓷具有大表面积和孔隙结构,可以作为吸附剂用于气体和液体的吸附。

例如,多孔陶瓷可以用于吸附有害气体、重金属离子等。

3.催化剂:多孔陶瓷具有较高的比表面积和孔隙结构,可用于负载催化剂,提高催化反应的效率和选择性。

例如,多孔陶瓷可用于汽车尾气催化转化等。

4.电化学材料:多孔陶瓷具有良好的导电性能和化学稳定性,可用于燃料电池、超级电容器、锂离子电池等电化学器件的支撑材料。

5.生物医学材料:多孔陶瓷具有较好的生物相容性和机械稳定性,可用于骨修复、组织工程等方面。

例如,多孔陶瓷可用于骨组织修复、人工关节等。

多孔陶瓷分类

多孔陶瓷分类

多孔陶瓷分类一、简介多孔陶瓷是一种具有开放孔隙结构的陶瓷材料,它的孔隙率通常在20%到70%之间。

多孔陶瓷因其独特的结构和性能,在各个领域得到广泛应用。

根据其特性和用途的不同,多孔陶瓷可以分为多个不同的分类。

二、按用途分类1. 过滤陶瓷过滤陶瓷是多孔陶瓷的一种,其主要功能是过滤和分离固体颗粒、悬浮物或液体中的杂质。

过滤陶瓷具有高孔隙率和均匀的孔径分布,能够有效去除微小颗粒和胶体物质,广泛应用于水处理、环境保护和化工等领域。

2. 吸附陶瓷吸附陶瓷是一种具有较大表面积和丰富孔隙的多孔陶瓷材料。

它可以通过吸附和解吸的过程来吸附、分离和回收气体或液体中的有害物质。

吸附陶瓷广泛应用于空气净化、有机废气处理和催化剂载体等领域。

3. 保温陶瓷保温陶瓷是一种具有低热导率和良好绝缘性能的多孔陶瓷材料。

它能够有效隔热和保温,广泛应用于建筑、冶金和电子等领域,用于保护设备和提高能源利用效率。

4. 生物陶瓷生物陶瓷是一种具有良好生物相容性和生物活性的多孔陶瓷材料。

它可以用于修复骨组织和组织工程,广泛应用于医疗和生物科技领域。

三、按制备方法分类1. 泡沫陶瓷泡沫陶瓷是一种通过泡沫模板法制备的多孔陶瓷材料。

其制备过程包括泡沫模板的制备、浆料的渗透和烧结等步骤。

泡沫陶瓷具有均匀的孔隙结构和较低的密度,广泛应用于隔热、过滤和吸附等领域。

2. 泡状陶瓷泡状陶瓷是一种通过发泡剂制备的多孔陶瓷材料。

其制备过程包括发泡剂的添加、混合和烧结等步骤。

泡状陶瓷具有较大的孔隙率和均匀的孔径分布,广泛应用于过滤、吸附和催化等领域。

3. 模板法陶瓷模板法陶瓷是一种通过模板法制备的多孔陶瓷材料。

其制备过程包括模板的制备、浆料的注入和烧结等步骤。

模板法陶瓷具有可控的孔隙结构和孔径分布,广泛应用于分离、过滤和吸附等领域。

四、按材料分类1. 硅碳化陶瓷硅碳化陶瓷是一种以碳化硅为主要组分的多孔陶瓷材料。

它具有高温稳定性、耐腐蚀性和良好的机械性能,广泛应用于高温过滤、催化和磨料等领域。

多孔陶瓷

多孔陶瓷

多孔陶瓷制备工艺1. 多孔陶瓷概述多孔陶瓷又被称为微孔陶瓷、泡沫陶瓷,是一种新型陶瓷材料,是由骨料、粘结剂和增孔剂等组分经过高温烧成的,具有三维立体网络骨架结构的陶瓷体。

多孔陶瓷是近30年来受到广泛关注的一种新型陶瓷材料,因其基体孔隙结构可实现多种功能特性,所以又称为气孔功能材料。

多孔陶瓷不仅具有良好的化学稳定性及热稳定性.而且还具有优异的透过性、高比表面积、极低的电导率及热导率等性能。

可用作过滤材料、催化剂载体、保温隔热材料、生物功能材料等,目前已经广泛应用于化工、能源、冶金、生物医药、环境保护、航空航天等诸多领域。

多孔陶瓷一般可按孔径大小分为3类:微孔陶瓷(孔径小于2nm)、介孔陶瓷(孔径为2~50nm)及宏孔陶瓷(孔径大于50nm)。

若按孔形结构及制备方法,其又可分为蜂窝陶瓷和泡沫陶瓷两类,后者有闭孔型、开孔型及半开孔型3种基本类型。

根据陶瓷基体材料种类,将其分为氧化铝基、氧化锆基、碳化硅基及二氧化硅基等。

需要指出的是,多孔陶瓷种类繁多,可以基于不同角度进行分类。

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。

我国从20世纪80年代初开始研制多孔陶瓷。

多孔陶瓷首要特征是其多孔特性,制备的关键和难点是形成多孔结构。

根据使用目的和对材料性能的要求不同,近年逐渐开发出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,颗粒堆积成型工艺,发泡工艺,有机泡沫浸渍工艺等传统制备工艺及孔梯度制备方法、离子交换法等新制备工艺。

2.1 多孔陶瓷的传统制备工艺2.1.1 添加造孔剂工艺该工艺通过在陶瓷配料中添加造孔剂,利用造孔剂在坯体中占据一定的空间,然后经过烧结,造孔剂离开基体而成气孔来制备多孔陶瓷。

多孔陶瓷研究现状课件

多孔陶瓷研究现状课件
在适当的真空环境下, 通过加热, 使冰直接升
华为水蒸气而除去, 从而获得干燥的制品。
工艺中, 冷冻含有陶瓷粒子的悬浊液, 使水冻
成冰, 在一定冷冻温度下, 使冰晶推动陶瓷粒
子沿着冰晶枝晶区域的方向生长, 形成冰晶
在相同尺度上的微结构, 经干燥后, 使冰晶升
华被去除, 陶瓷粒子依然保持冰晶形态, 获得
可以划分为古代多孔陶瓷制备工艺技术和现
代多孔陶瓷制备工艺技术。
3.1古代多孔陶瓷制备工艺技术
古代多孔陶瓷成形工艺以半固态的塑性
成形为主,很少有浆料成形和干压成形。最
早古代陶瓷成形工艺为纯手工成形的泥条盘
筑成形和捏泥成形,这种成形工艺至今还能
在美术陶瓷制作和偏远地区的日用陶瓷厂见
到。在新石器时期出现了轮制成形工艺,随
影响最为显著。当然,多孔材料的性能在很
大程度上依赖于孔隙形貌、孔隙尺寸及其分
布。多孔材料孔结构的研究迫切需要准确、
简洁的表征技术。现对主要方法经行介绍。
5.1.1 孔隙率
多孔材料的孔隙率是指多孔体中空隙所占体
积与多孔体总体积之比,一般以百分数来表
示。该指标既是多孔材料中最易获得的基本
参量,也是决定多孔材料性能的关键因素。
套中煮沸2.0 h,煮沸后从水中取出试样,用湿布擦掉试样表
面多余水分测试其在空气中的质量m湿,将称量后的试样放
在蒸馏水中称量试样在蒸馏水中的质量m水,最后取出试样
放在烘箱中烘干至恒重,称量试样干重m干。根据公式
P=(m湿-m干)/(m湿-m水)
计算多孔陶瓷试样开气孔率。
5.1.2孔径与孔径分布
多孔材料的孔径指的是多孔体中孔隙的名义
A、古代多孔陶瓷的应用
主要是用作建筑材料和日常生活器具的材料。

12-多孔陶瓷

12-多孔陶瓷
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 有效去除合金中的夹杂物和杂质,消除铸 造缺陷,而且可大幅度提高合金的力学性 能。
过滤前后ZA一27的机械性能 工艺 抗拉强度/ MPa 延伸率/ % 硬度/ HB
过滤
415.2
7.53
114
未过滤
393.1
4.81
110
由表中数据可知,过滤后,合金材料的抗 拉强度、延伸率、硬度等机械性能有很明显的 提高。
精过滤技术在其他领域的应用
①用泡沫陶瓷或蜂窝陶瓷有效地捕获 柴油机尾气中小于lum的炭粒;
泡沫陶瓷过滤净化技术对铝锌合金 (ZA-27)组织和性能的影响如下:
①泡沫陶瓷过滤净化对合金化学成分的影响
下表列出了过滤前后ZA一27合金的化学成 分变化情况。
过滤前后ZA一27合金的化学成分(%)
工艺措施 Al
Cu
Mg Fe
过滤
26.53 2.31 0.02 0.08
未过滤 26.55 2.30 0.02 0.10
泡沫陶瓷必须具有适于作为栽体所具 有的高空隙体积结构,如sotfoam公司提供 的一种聚氨酯泡沫,具有独特的十二边内 连气孔晶胞结构,能提供97%的空隙体积。
陶瓷粉末必须混合成触变形料浆,即 流动时比静态时粘度较低。
这种触变形有利于泡沫纤维的适宜涂 覆,而且没有过量的排液。
陶瓷料浆组成,通常为固体粉末(% 重量)+10%~40%水。
②平均孔径、最大孔径和孔道长度
多孔陶瓷的平均孔径可以用水银压入 法、气泡法等方法来进行测试。

多孔陶瓷

多孔陶瓷
该工艺通过水作为压力传递介质制备各种孔 径多孔陶瓷。其简单制备步骤为:硅凝胶和10%(质 量百分数)的水混合,置于高压釜中(压力10~15MPa, 温度300℃),通过水蒸汽的挥发而制成多孔陶瓷。 水热-热静压工艺中,反应时间一般为10~180 min。 在25MPa下处理60 min,制得的多孔陶瓷材料体积 密度为0.88 g/c,孔体积为0.59c/g,孔尺寸分布范围为 30~50 nm,抗压强度高达80MPa。多孔陶瓷水热-热 静压工艺具有以下优点:制得的多孔陶瓷材料抗压 强度高、性能稳定、孔径分布范围广。
陶瓷孔道后,将大大提高转换效率和反应
速度。
例如用泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷被覆贵金 属或稀土金属催化剂后,可用于汽车的尾 气处理,使层气中的CO、CmHn化合物转
化为CO2,并能使捕获的炭粒在较低的温
度下起燃,使净化过滤器催化再生。
当多孔陶瓷的孔径小于气体分子平 均自由程时,不同气体具有不同的渗透
能力,利用多孔陶瓷的这一特点,可选
择性地分离某一反应生成的气体产物,
而使反应速度加快。
作敏感元件
利用多孔陶瓷探头制成的土壤水分测定 装置,可快速测出土壤中的水分变化,其
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。
作为隔膜材料
在电解法生产双氧水工艺中,用多孔
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。
2.2多孔陶瓷的孔隙形成机理 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。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

多孔陶瓷

多孔陶瓷

多孔陶瓷 泡沫陶瓷 蜂窝陶瓷 粒状陶瓷结体
气孔率/% 80~90
70
30~50
--精品--
2 多孔陶瓷的特性以及孔隙形成
• 2.1结构特征与性能 • 2.2多孔陶瓷的孔隙形成机理 • 2.3陶瓷的成孔方法。
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2.1结构特征与性能
• 2.1.1孔结构特征

多孔陶瓷最大的结构特征就是多孔性。
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多孔陶瓷材料工艺
3.1.1 挤压成形工艺
工艺流程为:原料合成→混合练混→挤出成形→干燥 →烧成→制品。在生产过程中,核心工序是挤出成形,同时 挤出成形模具又是挤出成形的核心技术
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3.1.2 有机(聚合物)泡沫浸渍工艺 有机泡沫(聚合物)浸渍工艺是Schwartzwalder
在烧结时成孔剂分解,逸出气体起发 泡作用,形成连通开孔。
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粘结剂在烧结时熔融,形成液相烧结, 将骨料颗粒结合起来;同时,在骨料之间形 成孔隙。
--精品--
2.1.2性能特性 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。
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3.2多孔陶瓷的制备
3.2.1 粒状陶瓷的制备 3.2.2 蜂窝陶瓷的制备 3.2.3 泡沫陶瓷的制备
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3.2.1 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。
其中,骨料包括Al2O3、SiC和玻璃等。

多孔陶瓷的制备方法、多孔陶瓷及其应用

多孔陶瓷的制备方法、多孔陶瓷及其应用

多孔陶瓷的制备方法、多孔陶瓷及其应用多孔陶瓷是一种具有高度孔隙度和大孔径的陶瓷材料,具有良好的化学稳定性、高温稳定性和机械强度,因此在许多领域有着广泛的应用。

本文将介绍多孔陶瓷的制备方法、多孔陶瓷及其应用。

一、多孔陶瓷的制备方法
多孔陶瓷的制备方法主要包括模板法、发泡法、溶胶-凝胶法、压制法等。

其中,模板法是最常用的制备方法之一。

该方法的基本原理是利用模板的形状和大小来控制多孔陶瓷的孔隙结构。

具体步骤为:首先制备出模板,然后将模板浸泡在陶瓷浆料中,待浆料干燥后,将模板烧掉,最后进行烧结处理,得到多孔陶瓷。

二、多孔陶瓷的特点
多孔陶瓷具有以下特点:
1.高度孔隙度:多孔陶瓷的孔隙度通常在50%以上,可以达到80%以上。

2.大孔径:多孔陶瓷的孔径通常在几微米到几百微米之间。

3.化学稳定性:多孔陶瓷具有良好的化学稳定性,可以在酸、碱等恶劣环境下使用。

4.高温稳定性:多孔陶瓷具有良好的高温稳定性,可以在高温环境
下使用。

5.机械强度:多孔陶瓷具有较高的机械强度,可以承受一定的压力和拉力。

三、多孔陶瓷的应用
多孔陶瓷在许多领域有着广泛的应用,主要包括:
1.过滤材料:多孔陶瓷可以作为过滤材料,用于过滤水、空气等。

2.催化剂载体:多孔陶瓷可以作为催化剂的载体,用于催化反应。

3.生物医学材料:多孔陶瓷可以作为生物医学材料,用于骨修复、人工关节等。

4.电子材料:多孔陶瓷可以作为电子材料,用于制备电容器、电感器等。

多孔陶瓷具有高度孔隙度和大孔径的特点,具有良好的化学稳定性、高温稳定性和机械强度,因此在许多领域有着广泛的应用。

第十章 多孔陶瓷

第十章 多孔陶瓷

过滤与分离 保温隔热材料多孔陶瓷具有较高的气孔率和较低的
基体导热系数,所以这种材料具有很好的隔热保温效果。
催化剂载体 燃料电池材料
燃料电池技术来发电,具体而言 就是采用氢气、甲烷等燃料通过电化 学反应,将化学能转化成电能。在燃 料电池中,电极材料必须是多孔的, 以保证气体扩散并提供足够的表面积 让燃料发生电化学反应发电。
蜂 窝 陶 瓷 -几 何 特 性
外径ⅹ高ⅹ厚 mmⅹmm ⅹmm
孔密度 孔 数 孔/in2(cm2) 孔 径 (mm)壁 厚 (mm) 比表面积 开孔率 m2/ m3 (%)
150ⅹ150 ⅹ50
150ⅹ150 ⅹ100 150ⅹ150 ⅹ150 150ⅹ150 ⅹ300 150ⅹ150 ⅹ450 150ⅹ150 ⅹ600
20ⅹ20
1
5 (1)
26.3
9.2
2
1.5
117
278
77
74
11 (2) 5ⅹ5
6.4 4.9
3.0 2.3
1.2 1
0.7 0.7
45.5 540
825 1005
73 67
65 57
25ⅹ25
40ⅹ40 13ⅹ13 50ⅹ50 72 (11)
蜂窝陶瓷 - 催化剂载体
汽车尾气净化用催化剂载体 硝酸工厂废气净化 工业废气中臭味的净化
多孔陶瓷
本章的主要内容
多孔陶瓷概述
多孔陶瓷的分类 多孔陶瓷的微观结构 多孔陶瓷的性能表征 多孔陶瓷的应用
多孔陶瓷的制备工艺
典型的多孔陶瓷
多孔陶瓷概述
多孔陶瓷是十九世纪七十年代开始的以
气孔为主相的一类陶瓷材料 。 多孔陶瓷,又被称为微孔陶瓷、泡沫陶 瓷等,它是具有均匀分布的微孔(气孔 率可高达50~90%),体积密度小,有三 维立体网络骨架结构,且相互贯通的陶 瓷制品。 多孔陶瓷是由骨料、粘结剂和增孔剂等 组分,根据颗粒堆积原理,采用各种成 型方法再经高温烧制而成的。

多孔陶瓷

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 。

多孔陶瓷分类

多孔陶瓷分类

多孔陶瓷分类
多孔陶瓷可以根据其制备方法、孔隙结构和应用领域进行分类。

1. 制备方法分类:
烧结陶瓷:通过烧结过程制备的陶瓷材料,常见的有氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷等。

沉积陶瓷:通过沉积技术,在基底上沉积形成孔隙结构的陶瓷材料,如溅射沉积、化学气相沉积等。

2. 孔隙结构分类:
开放孔隙结构:具有连通的大孔隙,适合液体渗透和气体传导,常见的有泡沫陶瓷。

封闭孔隙结构:孔隙之间没有明显连通,主要用于隔热、隔音等特殊应用,常见的有陶瓷纤维板材。

3. 应用领域分类:
过滤器材料:用于固液分离、气固分离等领域,如陶瓷膜、陶瓷过滤器。

催化剂载体:用于催化反应的固体载体,提供大的表面积和多孔结构,常见的有沸石陶瓷、氧化铝陶瓷等。

生物医用材料:用于人工骨骼、牙科修复等领域,如生物陶瓷、骨增生陶瓷等。

需要注意的是,具体的多孔陶瓷材料还可以进一步根据其化学成分和物理性质进行分类,上述分类仅为一般性的介绍。

多孔陶瓷定义

多孔陶瓷定义

多孔陶瓷定义作为一种具有特殊性质的材料,多孔陶瓷在现代科技发展中起到了很重要的作用。

多孔陶瓷是指不同大小、形状和数量的孔隙结构均匀分布在材料内部,具有高孔隙度和大表面积的陶瓷制品。

本文将从多孔陶瓷的定义、制备方法、组成材料、分类及其应用等方面加以介绍。

一、多孔陶瓷的定义多孔陶瓷是一种孔结构合理、孔隙度高、孔径范围广、形态复杂、性能多样、制备方法多种多样的特种陶瓷材料。

与传统陶瓷材料相比,多孔陶瓷具有以下几个特点:(1)多孔结构:具有不同大小、形状和数量的孔隙结构均匀分布在材料内部。

(2)高孔隙度:孔隙体积占整个多孔陶瓷体积的百分比很高,通常在20%以上,能够提高其吸附、分离、传输等性能。

(3)大表面积:多孔陶瓷表面积由于孔隙的存在,相对于其它陶瓷材料而言,表面积较大,所以在很多领域被广泛应用。

(4)化学稳定性:多孔陶瓷的材料组成不易被化学物质破坏,具有很好的化学稳定性和生物相容性。

(5)机械强度高:虽然多孔陶瓷具有很高的孔隙度,但制备过程中可以控制孔径和孔隙度,所以其机械强度并不比致密陶瓷材料低。

二、多孔陶瓷的制备方法多孔陶瓷的制备方法主要包括以下几种:(1)泡沫陶瓷加工法:根据泡沫多孔体的原理,将泡沫塑料通过真空成型获得泡沫型芯坯,然后涂上涂料后通过真空包封,再经高温焙烧,将泡沫烧成多孔瓷体。

(2)模板法:以有机多孔体或无机材料得到的多孔体为模板,在其表面沉积制作陶瓷瓷体的材料,焙烧时模板被热解或燃尽,从而形成多孔陶瓷。

(3)凝胶注模法:以纳米凝胶成的水基体系,通过注模成型,经过干燥、烘焙、烧结等工序形成多孔瓷体。

(4)发泡陶瓷法:利用一定的发泡剂在干模压制的过程中加入,通过高温焙烧,发泡剂分解为气体从微孔中释放,从而形成多孔瓷体。

(5)凝胶浸渍法:将多孔材料浸泡在陶瓷材料的溶液中,通过静态或动态方式使溶液充盈材料毛细空隙,接着进行干燥、烧结等加工流程,最终形成多孔陶瓷。

三、多孔陶瓷的组成材料多孔陶瓷的组成材料可以分为有机材料和无机材料两类。

多孔陶瓷成型方案

多孔陶瓷成型方案

多孔陶瓷成型方案如何制备多孔陶瓷材料多孔陶瓷是一种含有较多气孔的无机非金属材料,主要利用材料中的孔洞结构与材质本身结合而具有的性质来达到所需的功能。

作为一种新型绿色环保的陶瓷材料,具有孔隙率高、渗透率高、比表面积大、体积密度小和热导率低等优异特性。

多孔陶瓷从19世纪70年代开始发展,初期被用作铀提纯和细菌过滤材料使用。

经过长时间的试验发展,现如今其自身可调节的孔径分布,配合上基体材料的光、电、热、磁等物理力学性能可以在多个领域发挥作用,例如作为过滤材料、催化剂载体、吸声材料、保温隔热材料、生物材料、红外燃烧器等。

1 多孔陶瓷的制备方法多孔陶瓷的制备工艺主要有添加造孔剂法、挤出成型法、溶胶-凝胶法、冷冻干燥法、发泡法、颗粒堆积法、3D打印法、熔盐法、有机泡沫浸渍法等。

区别于许多工艺制作更为成熟的传统制备,3D打印法(Three-dimensional printing, 3DP)是近几年发展起来的一种多孔陶瓷制备新方法。

3D打印利用计算机辅助设计(Computer aided design, CAD)的三维数据模型,通过打印头喷射粘结剂将粉体层层堆积成最终产物。

3D打印技术与反应烧结工艺的结合实现了复杂形状陶瓷的无模制造与近净尺寸成型。

2 实现3D打印的操作过程实现陶瓷材料3D打印技术需要依靠两个系统:一是计算机软件系统,即用来进行结构和图形的设计,并将其转换成通用的代码语言;二是接收指令的运作系统,即用来输出打印最终的成品。

基本过程大致为:①建立三维CAD模型(computer aided design,计算机辅助设计)。

②基于离散一叠加原理将其切片获取许多分离的平面。

③传递至成型系统。

④利用CAM(computer aided manufacturing,计算机辅助制造)逐层打印出完整的零部件原型体。

3 视频举例:《泡沫陶瓷打印技术演示》4 3D打印法制备多孔陶瓷的优势与不足3D打印法制备多孔陶瓷具有无污染、效率高及无需模具等特点,不仅可以用来制备微观结构均匀、孔连通性好及形状复杂的多孔陶瓷,而且还可以控制所制备多孔陶瓷的孔径大小、孔形状及孔隙率。

多孔陶瓷分类

多孔陶瓷分类

多孔陶瓷分类多孔陶瓷是一种具有特殊微孔结构的陶瓷材料,具有很高的比表面积和吸附能力。

根据其制备方法和应用领域的不同,多孔陶瓷可以分为多种不同的类型。

本文将对多孔陶瓷的分类进行详细介绍,包括泡沫陶瓷、陶瓷膜、陶瓷过滤器和陶瓷颗粒等。

一、泡沫陶瓷泡沫陶瓷是一种由陶瓷颗粒和粘结剂组成的多孔结构材料。

它的制备方法是在陶瓷颗粒表面涂覆一层粘结剂,然后将涂覆了粘结剂的陶瓷颗粒按照一定的比例混合,再进行成型和烧结。

泡沫陶瓷的孔隙率高达80%以上,具有很高的吸附能力和抗压强度,广泛应用于过滤、吸附、隔热和催化等领域。

二、陶瓷膜陶瓷膜是一种由纳米颗粒组成的薄膜材料。

它的制备方法主要有溶胶-凝胶法、热处理法和蒸发法等。

陶瓷膜具有高的渗透选择性和化学稳定性,可以用于分离、过滤和催化等领域。

在水处理领域,陶瓷膜被广泛应用于海水淡化、污水处理和饮用水净化等方面。

三、陶瓷过滤器陶瓷过滤器是一种用于分离固体和液体的过滤材料。

它的制备方法主要有压滤法、浸渍法和膜法等。

陶瓷过滤器具有较小的孔径和较高的孔隙率,可以有效地过滤微小颗粒和悬浮物。

在工业生产过程中,陶瓷过滤器被广泛应用于固液分离、废水处理和粉尘收集等方面。

四、陶瓷颗粒陶瓷颗粒是一种具有多孔结构的微粒材料。

它的制备方法主要有乳液凝胶法、溶胶-凝胶法和碳热还原法等。

陶瓷颗粒具有较大的比表面积和较高的孔隙度,可以用于吸附、催化和载体等领域。

在环境保护和能源领域,陶瓷颗粒被广泛应用于废气处理、催化剂和锂离子电池等方面。

多孔陶瓷根据其制备方法和应用领域的不同,可以分为泡沫陶瓷、陶瓷膜、陶瓷过滤器和陶瓷颗粒等多种类型。

每种类型的多孔陶瓷都具有特定的结构和性能,适用于不同的领域和应用。

随着科技的进步和应用需求的不断增加,多孔陶瓷的分类和应用将会进一步扩展和深化。

多孔陶瓷与实用总结

多孔陶瓷与实用总结

多孔陶瓷与实用总结多孔陶瓷是一种具有许多微孔和孔隙结构的陶瓷材料,其独特的结构和性能使其在各个领域都有着广泛的应用。

本文将介绍多孔陶瓷的基本特性以及其在实际应用中的优势和局限性,以便更好地了解这一材料在工程和科学领域中的作用。

多孔陶瓷的主要特点是具有大量的微孔和孔隙结构,这使其具有较大的比表面积和较高的孔隙率。

由于其特殊的结构,多孔陶瓷具有许多优良的性能,如轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀等。

这些性能使其在过滤、吸附、分离、催化等领域都具有重要的应用价值。

在过滤领域,多孔陶瓷常被用作过滤介质,其微孔和孔隙结构可以有效地去除水中的杂质和微粒,从而提高水质。

在化学工程中,多孔陶瓷还可以用于吸附和分离气体或液体混合物,具有较好的选择性和吸附性能。

此外,在催化反应中,多孔陶瓷作为载体材料可以提高催化剂的分散性和稳定性,从而提高催化效率。

然而,多孔陶瓷在实际应用中也存在一些局限性。

首先,多孔陶瓷的制备工艺较为复杂,生产成本较高,限制了其在大规模工业生产中的应用。

其次,多孔陶瓷的力学性能较差,易受到外力影响而破损,限制了其在一些高要求的工程领域的应用。

综合来看,多孔陶瓷作为一种具有特殊微孔结构的材料,在工程和科学领域中具有重要的应用前景。

通过不断的研究和技术创新,可以进一步发挥多孔陶瓷的优势,拓展其在各个领域的应用范围。

同时,也需要注意其局限性,积极寻求解决方案,提高多孔陶瓷的性能和稳定性,以满足不同领域的需求。

多孔陶瓷具有独特的结构和性能,在过滤、吸附、分离、催化等领域有着广泛的应用。

通过不断的研究和技术创新,可以进一步发挥其优势,拓展其应用领域,为工程和科学领域的发展做出更大的贡献。

希望本文对多孔陶瓷的特性和应用有所启发,为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。

多孔陶瓷

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

多孔陶瓷与实用总结

多孔陶瓷与实用总结

多孔陶瓷与实用总结
多孔陶瓷是一种具有微孔结构的陶瓷材料,常用于过滤、吸附、分离等实际应用中。

本文将探讨多孔陶瓷的特点及其在实际应用中的总结。

多孔陶瓷具有高度的孔隙率和均匀的孔径分布,这使其具有优良的吸附性能和分离效果。

在实际应用中,多孔陶瓷被广泛应用于水处理、气体分离、化学品生产等领域。

多孔陶瓷在水处理领域发挥着重要作用。

由于其高效的过滤能力和化学稳定性,多孔陶瓷被用于制造水处理设备中的滤芯和过滤器。

通过多孔陶瓷的微孔结构,可以有效去除水中的悬浮颗粒、细菌和有机物质,提高水质,保障人们的日常生活用水安全。

多孔陶瓷在气体分离领域也表现出色。

多孔陶瓷材料具有可调控的孔隙结构,可以根据不同气体分子大小和性质进行选择性分离。

利用多孔陶瓷制备的气体分离膜具有高效、节能的特点,被广泛应用于天然气净化、氢气制备等工业领域。

多孔陶瓷在化学品生产中也有重要应用。

多孔陶瓷作为催化剂载体,可以提高催化反应的效率和选择性。

通过调控多孔陶瓷的孔径和孔隙结构,可以实现对反应物质的选择性吸附和传递,促进化学反应的进行,提高产品质量和产率。

多孔陶瓷在实际应用中具有重要意义,为水处理、气体分离、化学
反应等领域提供了高效、环保的解决方案。

随着科技的不断进步和创新,多孔陶瓷的应用领域将进一步拓展,为人类生产生活带来更多便利和效益。

希望通过本文的介绍,读者能对多孔陶瓷的特点和应用有更深入的了解,进一步推动多孔陶瓷在各个领域的应用与发展。

多孔陶瓷材料

多孔陶瓷材料

多孔陶瓷材料
多孔陶瓷材料是一种具有开放孔隙结构的陶瓷材料,通常由氧化铝、氧化锆、氧化硅等材料制成。

由于其具有良好的化学稳定性、高温稳定性、机械强度和热震稳定性,因此在许多领域得到了广泛的应用。

首先,多孔陶瓷材料在过滤领域具有重要的应用。

由于其具有均匀的孔隙结构和高比表面积,可以用于固体颗粒、液体或气体的过滤和分离。

在工业上,多孔陶瓷材料常常用于水处理、化工、医药等领域,起到了重要的过滤和净化作用。

其次,多孔陶瓷材料还被广泛应用于催化剂载体。

由于其具有高比表面积和良好的化学稳定性,可以作为催化剂的载体,用于各种化学反应的催化作用。

例如,在汽车尾气处理中,多孔陶瓷材料被用作三元催化剂的载体,起到了净化废气的作用。

另外,多孔陶瓷材料还在生物医药领域得到了广泛的应用。

由于其具有良好的生物相容性和孔隙结构,可以用于骨修复材料、人工关节、牙科材料等方面。

在组织工程和再生医学领域,多孔陶瓷材料也扮演着重要的角色。

总的来说,多孔陶瓷材料具有广泛的应用前景,在环保、能源、医疗等领域都有着重要的作用。

随着科学技术的不断发展,相信多孔陶瓷材料在未来会有更广阔的发展空间。

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着8种堆积可能性,配位数分别为6、8、 10及两种12(角锥形配位和四面体配位)。
10
理论计算的气孔率分别为47.6%、 39.6%、30.2%和25.95%(两种情况)。
材料成型时的振动、加压、添加
剂的用量等对最终气孔率影响很大。
11
②平均孔径、最大孔径和孔道长度
多孔陶瓷的平均孔径可以用水银压入
49
当多孔陶瓷的孔径小于气体分子平 均自由程时,不同气体具有不同的渗透
能力,利用多孔陶瓷的这一特点,可选
择性地分离某一反应生成的气体产物,
而使反应速度加快。
50
5.4 作敏感元件
利用多孔陶瓷探头制成的土壤水分测定 装置,可快速测出土壤中的水分变化,其 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
电压,提高电解效率,节约电能和贵金属
电极材料铑的消耗,效率可提高50%以上。
53
在高效电池中,多孔陶瓷作为碱性电池 隔膜也已取得成功。 例如,采用微孔玻璃质烧结体可透过 28nm的水分子又可阻止43.4nm的水化钠离 子及36.8nm的水化氯离子的通过。
54
5.6 降低噪声
利用多孔陶瓷的孔道阻尼作用可使高 速排气管的排气速度降低。如排气速度降
27
陶瓷料浆的组成
Al2O3 Cr2O3
原料 一般含量/ %
膨润土 0.1~12 0.5~2
高岭土
AlPO4
40~95 1~25 10~17
0.1~12 2.1~25 2~5 12~17
较好含量/ % 45~55
28
4、多孔陶瓷的形成机理
(1) 利用骨料颗粒的堆积,粘接形成多
孔陶瓷。 多孔陶瓷形成过程中,传质过程是不 连续的。骨料颗粒间的连接主要有以下两 种方式:
的收缩。
因此,添加剂的种类、数量、烧成 温度、时间、气氛等因素均对材料的孔 结构产生影响。
34
添加剂量增多时,气孔率及平均孔径
都会减少;
烧结温度过高或烧结时间过长,形成 的液相会填充孔隙,也会降低气孔率或形
成闭气孔。
35
(2) 利用可燃尽的多孔载体吸附陶瓷
料浆,而后在高温下燃尽载体材料而形成
孔隙结构。
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。
51
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。
52
5.5 作为隔膜材料
在电解法生产双氧水工艺中,用多孔 陶瓷作为阳极隔膜,控制其孔径小于
0.5um及渗透性指标,可大大降低电解槽
要高气孔率的情况下,往往在配料中加入
碳粉、碳黑等。这些物质在高温下燃烧挥
发而留下孔隙。
39
利用该法可制各出气孔率高于60%的
多孔陶瓷。
另外,添加可燃尽物质的数量和尺寸, 将对材料的气孔率、最大孔径会产生影响, 并降低材料的强度。
40
(4) 利用材料的热分解、相变、
离析而形成小孔隙。
41
5 多孔陶瓷的应用
其中,骨料包括Al2O3、SiC和玻璃等。
19
成孔剂分为可燃性物质(如碳粒)和高 温时分解产生气体的物质(如碳酸钙)。 在烧结时成孔剂分解,逸出气体起发 泡作用,形成连通开孔。
20
粘结剂在烧结时熔融,形成液相烧结, 将骨料颗粒结合起来;同时,在骨料之间形 成孔隙。 粒状多孔陶瓷除气孔率较大外,同一般
在多孔陶瓷材料两侧存在一定压力差 的条件下,材料的渗透能力指材料透过流
体的能力,一般用透气度或渗透率来表征。
17
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
18
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。
多孔材料用于气体过滤时,被滤阻
的粒子尺寸为最大孔径的1/20。
14
多孔陶瓷的孔道形状复杂而无规则,
因此毛细管的实际长度大于材料的厚度, 两者之比称为扭曲度,用符号表示。
15
以球体的堆积为例,两维的扭曲度:
(

2
)
2
实际上,多为l ~ 3,它可以通过测 量电阻而推算出来。
16
③渗透能力
低1/2,则噪声衰减24dB。
55
5.7 用于布气
孔径为10 ~ 600um的多孔陶瓷用于化工、冶 炼等过程,可增大气液反应接触面而加速反应。 目前城市废水处理的活性污泥法中,已使用 了大量多孔陶瓷管或多孔陶瓷板进行布气。
56
如采用聚氨酯泡沫塑料作为多孔载体,
可以制成孔结构与原泡沫塑料相同的泡沫
陶瓷。
36
根据需要,可选用不同孔结构的载体。 选用载体时,应遵循的原则是,载体有 足够的弹性和强度,可以支撑所吸附的湿物
料而不致于使孔闭合。
料浆干燥后,生坯在较低温度下进行排 塑,这时升温速度应缓慢,以防泡沫塑料过 快燃尽而使孔坍塌。
法、气泡法等方法来进行测试。 测试的基本原理是假设材料孔道均为
理想毛细管,流体在外力作用下,通过毛
细管时,将遵循下式:
12
4 cos D P
式中,D--毛细管直径; --流体的表面张力; P--使流体通过毛细管所需之压力; --流体的材料的浸润角。
13
一般认为,多孔材料用于液体过滤 时,被滤阻的粒子尺寸为最大孔径的1/10;
②精密气动装置或液压装置中利用孔径
约为20um的陶瓷过滤器,可去除对装置有 害的微粒;
46
③用陶瓷多孔管作尘埃阻滤元件,可测 定1000℃高温烟气中0.5um以上的尘埃; ④利用碳化硅制成的孔径约40um的多
孔陶瓷可用于核电站中低放射性废弃物燃
烧处理时的过滤;
⑤以最大孔径为0.9um的多孔陶瓷过
滤管可除去饮料及药液中所含的大肠杆菌。
骨料颗粒堆积、粘接而形成的多孔陶瓷
32
一般来说,利用骨料颗粒的堆积、粘接 所形成的多孔陶瓷材料中,有下面的规律: 骨料颗粒尺寸越大,形成的平均孔
径越大;
骨料颗粒尺寸分布范围越窄,所得到 的多孔陶瓷微孔的分布就越均匀。
33
由于添加剂与骨料间可能发生固相
反应、扩散、液相浸润、液相反应等相
互作用,使多孔材料在烧成时产生一定
多孔陶瓷
1、概 述
2、表征多孔陶瓷材料特性参数
3、多孔陶瓷的制备
4、多孔陶瓷的形成机一种经高温烧成、体内具有 大量彼此相通并与材料表面也相贯通的孔
道结构的陶瓷材料。
多孔陶瓷的种类很多,几乎目前研制
及生产的所有陶瓷均可以通过适当的工艺
制成多孔体。
2
根据成孔方法和孔隙结构,多孔陶瓷可 分为三类: ①粒状陶瓷; ②泡沫陶瓷;③蜂窝陶瓷。
陶瓷烧结体无大差别。
21
3.2 蜂窝陶瓷
蜂窝陶瓷是采用机械加工方法制成许
多平行直线开孔,孔径1~10mm的薄壁多 孔结构。
22
3.3 泡沫陶瓷
泡沫陶瓷的制造方法略有别于一般陶瓷
工艺,它采用特别严密的软质泡沫塑料 (如聚氨酯)为载体,进而加工成所需形状、 尺寸等。
23
有机材料在陶瓷料浆注入后能恢复原
37
待泡沫塑料燃烧挥发后,再以较快速
度升温,高温下陶瓷物料烧结,但仍保持
了原有骨架而生成所需的泡沫陶瓷。 这样制备的多孔陶瓷,气孔率可达80 %~90%。
38
(3)利用某些外加剂在高温下燃尽或挥 发而在陶瓷体中留下孔隙。 通常由颗粒堆积而形成的多孔陶瓷的
气孔率的实际范围为25%~35%,因此在需
5.1 在金属熔体过滤净化技术中的应用 5.2 精过滤技术在其他领域的应用 5.3 作催化剂载体 5.4 作敏感元件 5.5 作为隔膜材料 5.6 降低噪声 5.7 用于布气
42
5.1 在金属熔体过滤净化技术中的应用
因为泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷等多孔陶瓷材
料具有过滤面积大、过滤效率高的特点, 因此,在金属熔体过滤净化技术中,泡沫 陶瓷作为一种新型高效过滤器,得到人们 的重视。
陶瓷的气孔率列于下表。
多孔陶瓷 气孔率/% 泡沫陶瓷 蜂窝陶瓷 粒状陶瓷结体 80~90 70 30~50
3
根据孔径大小,陶瓷可分为1000 um
到几十微米的粗孔制品、0.2 ~ 20 um的微
孔制品和0.2 um到几纳米的超微孔制品。
4
多孔陶瓷材料的特性
①化学稳定性好;通过材质的选择和工 艺控制,可制成适用于各种腐蚀环境的多孔
连气孔晶胞结构,能提供97%的空隙体积。
25
陶瓷粉末必须混合成触变形料浆,即 流动时比静态时粘度较低。
这种触变形有利于泡沫纤维的适宜涂
覆,而且没有过量的排液。
26
陶瓷料浆组成,通常为固体粉末(% 重量)+10%~40%水。 为了获得更好的性能,可分别添加 <15%的莫来石、二氧化锆、氧化镁。 一种陶瓷料浆的组成,见下表所示:
29
① 依靠添加与其组分相同的微细颗粒,
利用其易于烧结的特点,在一定的温度下, 将大颗粒连接起来。
30
②使用一些添加剂,它们在高温下或能 生成膨胀系数和化学组分与骨料相匹配又
能与骨料相浸润的液相,或是能与骨料间
发生固相反应将骨料颗粒连接。
31
每一粒骨料仅在几个点上与其他颗粒发生连接 (见下图),形成大量的三维贯通孔道。
陶瓷;
②具有良好的机械强度和刚度;在气压、
液压或其他应力负载下,多孔陶瓷的孔道形
状和尺寸不会发生变化;
5
③耐热性好,用耐高温陶瓷制成的多
孔陶瓷可过滤熔融钢水或高温燃气;
④具有高度开口、内连的气孔;
6
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