多孔陶瓷

①通过SEM（扫描电镜）观察多孔陶瓷的显微结果，
分析不同体积分数下孔径形状大小。 ②选取不同比列制成的样品，首先，在精密电子 天平上称取干燥后的试样，即试样在空气中重量 m1（干重）。第二步，排除试样气孔中的空气： 采用减压渗透法使介质（水）充满多孔陶瓷的孔 隙，即用细铜丝套住陶瓷样品放入抽滤瓶中使其 悬空，不要接触到水面，密封抽滤瓶口，此时多 孔陶瓷靠细铁丝套住悬于液面上方，细铁丝留一 半在抽滤瓶外以便控制陶瓷样品的上下移动，开 始抽真空。再通过移动细铁丝缓慢放下陶瓷样品 至液面下方，恢复正常大气压，再保持5min后取 出。
第三步，将上述试样用细铜丝固定并同时浸没
在液体中称试样的浮重m2。第四步，从浸液中 取出试样用湿毛巾小心擦去表面多余的液滴， 注意不能把气孔中的液体吸出，立即称出在空 气中的饱和重量m3（所有数据均测量3次后取平 均值）。分别测出样品的干量m1，湿重m3以及 浮量m2后，再来计算出多孔陶瓷的开孔气孔率、 体积密度。
碱煮沸干燥后质量为m2 ④可以考虑陶瓷成品在无机重金属废水中的的 吸附作用，以及样品中所含偏钛酸盐的光催化 作用。
（3）多孔陶瓷性能的影响因素
①造孔剂种类及含量（本实验选用过氯化铵、
尿素） ②粘结剂种类及含量（本实验选用过PVA聚乙 烯醇、淀粉） ③研磨时间（2-5h） ④烧结制度 ⑤助溶剂的种类和用量（本实验选用硫酸铝、 硅酸钠等）
本课题研究以攀枝花本地钛精矿作为骨料，加入氯化铵作 为造孔剂，适量的高炉渣粉末作为混合成型剂，适量的淀 粉溶胶作为粘结剂（要求为15%的可溶性淀粉）。然后将配 制好的浆料放入研钵内混合均匀成糊状，同时不停搅动研 钵2-3小时直至糊状物造粒成为细小颗粒（一般要求过40目 筛子）并称取约2g左右为一份的量，将称取完毕的样品小 心放入压片机的模具槽内，采用相同压力20Mpa压制成型， 稳压1-2min后取出晾干准备烧制。经过干燥后，将成型的 样品放入高温烤箱中进行烧结，烧结完成后，烤箱自然降 温至常温后取出成品。
体积密度d(g
开孔率P（%）=(m3-m1) / (m3-m2) ×100%
/cm3)=m1/ (m3-m2)
③选取不同比列制成的样品，将其放入20%的
硫酸溶液或1%的氢氧化钠溶液煮沸1小时后测 出其重量比腐蚀前重量减轻的量，然后计算酸 碱腐蚀率。

ƒ = m2-m1/m1*100%
式中：ƒ为腐蚀率，干燥样品质量为m1，硫酸或
（1）多孔陶瓷坯体的制备 ①粘结剂的配制 18%浓度的可溶性淀粉溶液的配制。按比例称取 一定质量的可溶性淀粉，加水，在不断搅拌的条件 下逐渐加热到接近沸腾，在微沸的条件下继续搅拌， 直至全部的可溶性淀粉完全溶解形成粘稠透明溶液， 即得到18%浓度的可溶性淀粉溶液，冷却待用。 ②浆料的制备 用电子天平分别称取一定比列（考虑氯化铵百分 比20%、25%、30%、35%、40%，高炉渣20%）的钛精 矿、氯化铵、高炉渣，使用陶瓷研钵对物料进行研 磨混合，加入适量冷却好的粘结剂。
多孔陶瓷的特性及应用
多孔陶瓷具有的立体多孔结构使其具有高孔隙 率、良好的物理化学稳定性、体积密度小以及 低导热性等优点，已被广泛应用于众多领域。
(1)气孔率高。多孔陶瓷的重要特征是具有
中较多的均匀可控的气孔。气孔有开口气 孔和闭口气孔之分，开口气孔具有过滤、 吸收、吸附、消除回声等作用，而闭口气 孔则有利于阻隔热量、声音以及液体与固 体微粒传递。
将压制好的实验坯体放入节能纤维炉中进行控温 烧结，按照相应的烧结升温速率，保温时间，以 及烧结终温进行烧结。烧结完后取出节能纤维炉， 于室温下冷却得样品并记录下每一次的烧结制度， 确立出最佳烧结制度。
（2）多孔陶瓷性能检测 采用设备检测该工艺下制备多孔陶瓷的微观结构、
密度、开孔气孔率、抗压强度等指标，找出该工 艺对钛精矿基多孔陶瓷性能的影响规律，完善制 备工艺。
(2)强度高。多孔陶瓷材料一般由金属氧化物、
二氧化硅、碳化硅等经过高温煅烧而成，这些 材料本身具有较高的强度，煅烧过程中原料颗 粒边界部分发生融化而粘结，形成了具有较高 强度的特殊陶瓷。
(3)物理和化学性质稳定。多孔陶瓷材料可以
耐酸、碱腐蚀，也能够承受高温、高压，自身 洁净状态好，不会造成二次污染，是一种绿色 环保的功能材料。
多孔陶瓷应用途径
过滤材料
陶瓷传感器
催化剂载体 环保节能材料
多孔陶瓷
生物功能材料 隐身材料
航天隔热材料 新能源材料用多孔陶瓷材料
过滤、催化载体、陶瓷传感材料、隔热环保材料
多孔陶瓷制备工艺简介
多孔陶瓷制备的关键和难点在于形成多孔结构，制备工艺分为传统制 备工艺和新型制备工艺。
添加造孔剂法
实验方案汇报
(4)过滤精度高，再生性能好。用作过滤材料
的多孔陶瓷材料具有较窄的孔径分布范围和较 高的气孔率与比表面积，被过滤物与陶瓷材料 充分接触，其中的悬浮物、胶体物及微生物等 污染物质被阻截在过滤介质表面或内部，过滤 效果良好。多孔陶瓷过滤材料经过一段时间的 使用后，用气体或者液体进行反冲洗，即可恢 复原有的过滤能力。
实验中需要注意的问题
1.注意实验用料的准确性 2.注意整理实验成品时的准确性 3.注意烧结过程温度的把控 4.注意使用马沸炉的安全问题 5.保证实验室的清洁及实验设备的完好性
谢谢！
多孔陶瓷的制备简介及 实验方案汇报
汇报人：高一丁 日期：2014.12.13
什么是多孔陶瓷？ 多孔陶瓷的特性及应用
目录
多孔陶瓷制备工艺简介 实验方案汇报 实验中需要注意的问题
什么是多孔陶瓷？
多孔陶瓷材料：是以
刚玉砂、碳化硅、堇青石等优
质原料为主料、经过成型和特殊高温烧 结工艺制备出的一种具有开孔孔径、高 开口气孔率的一种多孔性陶瓷材料。
由于选用的钛精矿粉末粒径小(过200目筛子)，颗 粒间容易排列成紧密结构而使生坯有一定的强度， 从而应该避免制备过程中淀粉粘结剂的使用过量 影响开孔率。仔细研磨物料至干面团状，然后轻 轻的将其揉散成为细小颗粒，不断研磨直至可以 通过40目筛子为标准，搁置待用。 ③成型 称取研磨完成的样品约2g一份，小心倒入压片机 的磨具内，使用20Mpa的压力进行压制成型，稳压 1-2min后取出型的样品，室温下自然晾干待用。 ④烧结成型