泡沫陶瓷的制备方法及研究进展
高强度碳化硅泡沫陶瓷的制备及其抗压强度研究
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泡沫陶瓷的制备及其性能表征的研究
沈阳建筑大学毕业论文毕业论文题目泡沫陶瓷的制备及其性能表征的研究学院专业班级材料化学09-1班学生姓名姜峰性别男指导教师赵苏职称教授2013年6月10日摘要泡沫陶瓷材料的发展始于20世纪70年代，是一种具有高温特性的多孔材料。
由于它具有气孔率高、比表面积大、抗热震、耐高温、耐化学腐蚀及良好的机械强度和过滤吸附性能，可广泛应用于热交换材料，布气材料，汽车尾气装置，净化冶金工业过滤熔融态金属，热能回收，轻工喷涂行业，工业污水处理等。
本文以以贝壳粉为造孔剂，研制氧化铝泡沫陶瓷。
通过对制品体积密度、显气孔率、吸水率等性能的测试，分析了贝壳粉掺量对泡沫陶瓷性能的影响。
实验表明，适量添加贝壳粉作造孔剂，可制得性能较好的氧化铝泡沫陶瓷。
在本实验研究条件下，当贝壳粉掺量为10% 时，可制得外观良好、吸水率为29.92%，体积密度1.16g/cm3，显气孔率33.78% 的氧化铝泡沫陶瓷制品。
关键词：泡沫陶瓷;贝壳粉;制备;性能AbstractDevelopment of foam ceramics began in the nineteen seventies, is a kind of high temperature properties of porous materials. Because it has a high porosity, chemical corrosion resistance and good mechanical strength and adsorption filtration performance of large specific surface area, thermal shock resistance, high temperature resistance, and can be widely applied to the heat exchange materials, cloth material, automobile exhaust purification device, filtering molten metallurgical industrial metal, heat recovery, light industry and coating industry, industrial wastewater processing etc..Foam ceramic can be made by adding shell powder as foaming agent to ceramic raw materials.The influence of the shell powder on the quality of foam ceramic was analyzed through their related properties such as bulk density, open pore porosity, water absorption and so on. It is found that by adding proper shell powder, the better quality foam ceramic can be made.On the condition of this experiment, when the shell powder content is 10%, can be obtained with good appearance, water absorption rate was 29.92%, 1.16g/cm3, bulk density, apparent porosity of alumina foam ceramic products 33.78%.Key words: the foam ceramic; the fly ash; preparation; research目录第一章绪论 (1)1.1泡沫陶瓷 (1)1.2历史 (1)1.3现状................................................................................. 错误！未定义书签。
泡沫陶瓷材料的制备及多功能性
空间 网架 结构 ，气孔 率在２ ％ ～ ５ ０ ９ ％之 间 ，其 造型 犹 如钢 化 了的 泡 沫塑 料 或瓷 化 了的 海绵 体 。根 据 材质 不 同 ，泡 沫 陶瓷 的使 用 温 度 为 常温 ～１ ０ ℃ 。自 １ ７ 年 美 国发 明 了利 用 氧 ６０ ９ ８ 化铝 、高 岭土 等陶 瓷 料浆 研 制 的泡 沫陶 瓷 ，用 于铝 合 全铸 造 过滤 之 后 ，英 、日 、德 、瑞 士等 国 家竞 相 开展 了 研究 ，生产 工 艺 日益 先进 ，技 术 装备 越 来越 向 机械 化 、自动 化发 展 ，根
【 ｅ ｏｄ ｆａ ｄｃ ｒｍｉ ；ｒｐ ｒｔ ｎ ｍｕｉｕ ｃｉｎ ｌ ｓ Ｋ ｙｗ ｒｓ】ｏ ｍｅ ｅａ ｃ ｐｅ ａａｉ ； ｌｆｎ ｔ ａｉ ｓ ｏ ｔ － ｏ ｔ ｉ ｅ
１ 、引 言
泡 沫 陶 瓷材 料 的 发 展始 于２Ｏ世 纪 ７ Ｏ年代 ，是 一种 具 有 可 耐 高 温 的多 孔 材料 。其孔 径 从纳 米级 到 微米 级 不等 ，具有 三 维
溶 胶一 凝 胶 法是 利 用 凝胶 化 过 程 中胶 体粒 子 的 堆积 以及 凝胶 处理 、热 处理 等 过 程 中 留下 小气 孔 ，形 成 可 控 孔 隙结 构 。由 溶胶 向凝 胶 的转 化 过程 中 ，体 系 的 粘度 迅 速 增 加 ，从 而稳 定 了 已经 产 生 的气 泡 ，有 利 于发 泡 。溶胶 一 凝 胶 方法 主 要用 来 制备 孔 径 在纳 米 级 的微 孔 陶瓷 材 料 ，气 孔 分 布均 匀 ，现 已成 为无机 分离 膜制 备工 艺 中最 为活跃 的研 究领 域 。
产 品的性 能 。
２． 泡法 １发
发 泡 法主 要 是在 陶 瓷粉 料 中加 入适 当 的发 泡 剂 ，通 过化 学 反 应 产 生 挥 发 性 气 体 从 而产 生 泡 沫 ，然 后 再经 干燥 和 烧 成 制 得 。采用 反 应发 泡 的方 法 ，可 以 制备 形 状复 杂 的泡 沫 陶瓷 制
泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺与性能研究
泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺与性能研究一、本文概述随着科学技术的不断发展和进步，新型陶瓷材料的研究与应用逐渐成为材料科学领域的研究热点。
其中，泡沫碳化硅陶瓷作为一种轻质、高强、耐高温的新型陶瓷材料，凭借其独特的物理和化学性能，在航空航天、能源、环保等领域展现出广阔的应用前景。
本文旨在深入探讨泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺，研究其性能特点，为进一步优化制备工艺、提升材料性能以及推动其在实际应用中的广泛使用提供理论支撑和实践指导。
本文首先概述了泡沫碳化硅陶瓷的基本性质和研究背景，阐述了其在不同领域中的应用价值。
随后，详细介绍了泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺，包括原料选择、配方设计、成型方法、烧结工艺等关键步骤，并分析了各工艺参数对材料性能的影响。
在此基础上，本文重点研究了泡沫碳化硅陶瓷的物理性能、化学性能以及力学性能，如密度、孔隙率、热稳定性、抗腐蚀性等，并通过实验数据分析了其性能特点与制备工艺之间的关联。
本文总结了泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺与性能研究成果，指出了当前研究中存在的问题和不足，并对未来的研究方向和应用前景进行了展望。
通过本文的研究，旨在推动泡沫碳化硅陶瓷制备工艺的进一步优化，提升材料性能，拓展其应用领域，为新型陶瓷材料的发展做出积极贡献。
二、泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺主要包括原料选择、配方设计、泡沫前驱体的制备、碳化硅化过程以及后处理几个关键步骤。
原料选择是制备泡沫碳化硅陶瓷的第一步，其主要原料包括硅源、碳源、造孔剂以及可能的添加剂。
硅源一般选择硅粉、硅溶胶或硅烷等，碳源则可以选择石墨、炭黑、有机聚合物等。
造孔剂的选择对于泡沫结构的形成至关重要，常用的有无机盐类、高分子聚合物等。
根据需求，还可以添加一些助剂，如分散剂、催化剂等。
配方设计则需要根据所需的碳化硅陶瓷性能，合理搭配各原料的比例。
通过调整硅碳比、造孔剂含量等参数，可以控制泡沫碳化硅陶瓷的密度、孔径、孔结构以及机械性能等。
泡沫前驱体的制备是制备泡沫碳化硅陶瓷的关键步骤。
泡沫陶瓷的制备和应用
泡沫陶瓷的制备和应用【摘要】泡沫陶瓷孔隙率高、抗热震性能良好、耐腐蚀性强、稳定性好，已在多个领域得到应用。
对制备工艺进行了分析，并介绍了泡沫陶瓷的研究进展和应用前景。
【关键词】泡沫陶瓷；制备；性质；应用泡沫陶瓷为新型的保温隔热绿色环保材料，内部含有大量气孔、呈三维空间网架结构。
其孔隙率高、稳定性好，还具有耐腐蚀、抗热震等传统有机保温材料所没有的特性。
1、泡沫陶瓷概述美国在1978年于熔融金属的过程中，用Al2O3和高岭土等制出泡沫陶瓷，使金属铸件的质量提升、制品的废品率下降。
德、日、英等国家之后开展了相关工作，将泡沫陶瓷应用在杂质的过滤和催化剂载体等方面。
我国在20世纪80年代时探索了泡沫陶瓷的研究，其在尾气净化和金属熔融领域达到了高实用的水平。
目前，泡沫陶瓷的组成材质多种多样，骨料和材质也不尽相同，使用温度及主要性能还需研究。
2、泡沫陶瓷的制备方法（1）添加造孔剂工艺添加造孔剂工艺要求造孔剂在基体陶瓷烧结后离开基体，形成大量气孔，制成的泡沫陶瓷孔隙大小和形状主要由造孔剂颗粒决定。
常用的造孔剂有无机和有机两类，无机造孔剂如CaCO3、碳酸铵等在高温下可分解形成气孔，而硫酸钠、氯化钠等在高温下不分解，也不与基体产生反应，可在烧结完成后用水、酸或碱溶液浸出气孔，从而制得泡沫陶瓷。
有机造孔剂如锯末、淀粉、聚氯乙烯等天然纤维和高分子聚合物等，可在制品烧结前分解或挥发，产生大量气孔。
该工艺制成的泡沫陶瓷形状各异、气孔特征不一，但孔隙率不高。
（2）有机泡沫浸渍工艺有机泡沫浸渍工艺由Schwartzwalder和Somers在20世纪60年代发明，可制出孔隙率大于70%的泡沫陶瓷。
该工艺须先准备好有机泡沫网状体，之后将陶瓷浆料涂在其上，干燥烧结后除去泡沫体，从而获得泡沫陶瓷。
制品强度和孔隙率均较高，但形状和密度不甚理想。
有机泡沫体须有一定的亲水性和回弹性，使陶瓷浆料吸附并在多余浆料挤出后回复原态，决定了制品的孔隙特征。
泡沫陶瓷的制备
泡沫陶瓷的制备1、文献综述1.1泡沫陶瓷的研究现状中国在20世纪80年代初开展泡沫陶瓷研究工作，近20年来，先后有十几家科研机构和厂家报道了泡沫陶瓷制品的研究，并取得了一定的成绩。
1985年，哈尔滨工业大学成功研制出用于铸铁、不锈钢过滤的泡沫陶瓷过滤器，填补了我过的空白。
山东工业陶瓷研究设计院是国内研究、开发泡沫陶瓷较早的单位，目前开发的产品品种、质量以及生产能力居国内前列，并制定了《泡沫陶瓷过滤板》建材行业标准。
泡沫陶瓷是一种孔隙率高达70～90%，具有三维立体网络骨架结构和贯通气孔新型非金属多孔材料。
碳化硅陶瓷具有优良的综合性能和广泛的应用前景，是制备泡沫陶瓷的首选材料之一。
碳化硅材料是共价键极强的化合物，具有良好的高温性能、蠕变性能、耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性、抗热震性，与氧化物陶瓷相比，它有好的热导率和抗热震性。
采用碳化硅制备泡沫陶瓷，可使SiC泡沫陶瓷具有优良的耐高温、耐磨损和抗腐蚀等性能，可应用于航空、电子、医用材料及生物化学等领域。
目前我国用于有色金属熔体即铝铜合金熔体过滤的泡沫陶瓷过滤板，其产品质量可与国外媲美，但是目前还未形成生产规模，尚处于开发阶段。
为了得到性能优异的泡沫陶瓷，制备工艺在不断的改进，最为可行的是有机泡沫浸渍法。
上海硅酸盐研究所用有机泡沫浸渍法来制备SiC泡沫陶瓷，收到了良好的效果。
到了20世纪70年代，一些发达国家在此种材料上的开发和使用上得到了长足的发展。
1963年发明了制造高气孔率多孔陶瓷的有机浸渍法，使多孔陶瓷的制备又迈上了一个新的起点。
从此，欧美国家就积极开展该工艺的研究，并研制出可过滤大多数有色金属和合金铸件的多种材质的泡沫陶瓷过滤器，这些国家已有先进的成型、烧成设备和完善的生产工艺制度，可实现大规模连续化生产。
2、实验2.1实验原料与设备2.1.1化学仪器烧杯、玻璃棒、量筒、电子天平、干燥箱、高温电炉、研钵、水浴坩埚2.1.2试验药品及材料前驱体(如聚氨基甲酸乙酯)、工业氧化铝、高岭土、滑石粉、氢氧化钠以及制备浆料所需材料等。
一种发泡陶瓷及其制备方法7篇
一种发泡陶瓷及其制备方法7篇第1篇示例：一种发泡陶瓷及其制备方法一种发泡陶瓷是一种新型的多孔材料，具有较低的密度和良好的绝缘性能。
它在建筑、航空航天、能源等领域具有广泛应用前景。
本文将介绍一种发泡陶瓷的制备方法，以及其在各个领域的应用情况。
发泡陶瓷的制备方法主要包括模具设计、原料配比、成型、烧结等几个步骤。
根据所需的产品形状和尺寸设计合适的模具。
然后，选择适当的原料进行配比，通常包括粘结剂、发泡剂、结构助剂等。
将原料混合均匀后通过挤压、注塑、挤出等方式成型，然后进行烧结处理，使其形成孔状结构。
可根据需要进行表面处理，如磨光、涂漆等。
发泡陶瓷具有较低的密度、优良的隔热性能和化学稳定性，因此在各个领域都有着广泛的应用。
在建筑领域，发泡陶瓷被用作隔热材料，可有效减少建筑物的能耗；在航空航天领域，发泡陶瓷可用于制造航天器的热屏障材料，提高其耐高温性能；在能源领域，发泡陶瓷可用作催化剂载体，提高催化效率。
一种发泡陶瓷具有广阔的应用前景，可以在建筑、航空航天、能源等领域发挥重要作用。
随着材料科学的不断发展，相信发泡陶瓷在未来会有更广泛的应用。
第2篇示例：发泡陶瓷是一种具有微孔结构的陶瓷材料，具有轻质、高强度、优良的绝缘性能和耐高温性能等特点，广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。
其制备方法主要包括原料准备、配料、发泡、成型、烧结等步骤。
一、原料准备发泡陶瓷的主要原料为粘土、石英砂、膨胀剂和发泡剂等。
粘土作为主要的胎料，可提供足够的粘结力和成型性；石英砂作为填充料，可以提高陶瓷的强度和耐磨性；膨胀剂用于控制陶瓷的孔隙率；发泡剂则用于在制备过程中产生气泡，形成微孔结构。
二、配料将原料按一定的配方比例进行混合，其中粘土和石英砂经过破碎和筛分处理，膨胀剂和发泡剂经过精确称量。
在混合过程中，要保持原料的均匀性，确保陶瓷的质量稳定。
三、发泡经过配料后的混合物通过搅拌、挤压等方式形成坯体，然后将坯体放入发泡炉中进行发泡。
泡沫陶瓷的制备方法及研究进展
泡沫陶瓷的制备方法及研究进展泡沫陶瓷是一种具有多孔结构的材料，其具有轻质、高强度、隔热、隔声、防火等优点，因此在航空航天、能源、环境、建筑等领域有广泛的应用。
本文将介绍泡沫陶瓷的制备方法及研究进展。
泡沫陶瓷的制备方法主要包括发泡方法和结构养护两个步骤。
发泡方法一般有两种，即物理方法和化学方法。
物理方法主要是通过机械或物理力对粉末状陶瓷材料进行挤压、拉伸或剪切，使其产生气候，形成泡沫状结构。
化学方法则是通过添加发泡剂或改变化学反应条件，使材料中的其中一种物质产生气体，使体系充入气体，形成泡沫。
结构养护是将发泡得到的材料进行控制的加热过程，使其形成稳定的多孔结构。
目前，泡沫陶瓷的研究进展主要集中在以下几个方面：1.材料的选择和改性：泡沫陶瓷的制备材料多样，常见的有氧化铝、碳化硅、氮化硅等。
随着技术的发展，还出现了更多具有特殊功能的泡沫陶瓷材料，如磁性泡沫陶瓷、多孔金属泡沫陶瓷等。
此外，通过添加适量的陶瓷添加剂或改性剂，可以改善泡沫陶瓷的性能。
2.结构优化：泡沫陶瓷的性能与其孔结构有着密切的关系，因此对泡沫陶瓷的孔结构进行优化是当前的研究热点。
通过调节发泡过程中的参数，如发泡剂浓度、发泡剂种类、发泡温度等，可以控制泡沫陶瓷的孔隙度、孔径分布等。
3.工艺改进：为了提高泡沫陶瓷的制备效率和成品率，研究人员提出了许多新的制备工艺。
例如，被广泛应用于铝基泡沫陶瓷中的蜂窝状模板法，通过制作蜂窝状模板，在其上涂覆陶瓷浆料，然后进行充填和烧结，最终得到泡沫陶瓷。
4.功能化研究：为了满足不同领域对泡沫陶瓷的需求，研究人员还对泡沫陶瓷进行了功能化研究。
例如，将泡沫陶瓷与其他材料的复合，以提高其力学性能；通过沉积或浸渍等方法，将金属或金属氧化物负载在泡沫陶瓷表面，增加其催化活性。
综上所述，泡沫陶瓷作为一种具有广泛应用前景的材料，其制备方法和研究进展已经取得了许多成果。
未来的发展方向包括材料的选择与改性、结构优化、工艺改进以及功能化研究等方面。
泡沫陶瓷材料制备方法及应用的研究进展
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔｏｆＰｒ ｐ ａ ｉｎ ｎ Ａｐ ｉａ ｉｎ ｆ ｒ Ｐｏ ｏ ｓ Ｃｅ ａ ｃ ｖ ｌｐ ｎ ｅ ａｒ ｔｏ ａ ｄ ｐｌ ｔｏ ｏ ｒ ｕ ｒ ｍｉｓ ｃ Ｄｏ ｇ Ｙｉ ｎ ， ａ ｇ Ｘｕ ｙ ｏ 一 ｎ ｆ ｇ ｅ Ｗ ｎ ｅ ａ３
维普资讯
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５ ・ Ｏ
陶 瓷
２０ ． ｏ ７ ０７ Ｎ ．
泡 沫 陶 瓷 材 料 制 备 方 法 及 应 用 的 研 究 进 展
董 毅峰 王 雪瑶 ＇
（ １武汉 理工 大学 机 电工程 学 院 武 汉
李 志 宏 刘 石 刘 长春
分 析 了泡 沫 陶 瓷 广泛 的 应 用前 景 ， 总结 了 泡 沫 陶 瓷 的分 类 方 法 和 特 点 ， 细 介 绍 了 其 生 产 制 备 的 工 艺 方 法 和 典 详
型 应 用 ， 后 提 出 了我 国泡 沫 陶瓷 工 业 的发 展 需 要 注 意 的 问 题 。 最 关 键 词 泡 沫 陶 瓷 制 备 方 法 分 类 应 用
处 理 、 工 电 子 领 域 、 用 材 料 领 域 以 及 生 物 化 学 领 电 医 域 ＿ 。引。
可分 为 ： 口气 孑 和 开 口气 孑 闭 Ｌ Ｌ２种 。闭 口气 孑 是 指 陶 Ｌ 瓷材料 内部 微孑 分 布 在 连 续 的 陶 瓷 基 体 中 ， Ｌ 孑 之 Ｌ 孑与 Ｌ 间相 互隔 离 ； 口气 孑 包 括 材 料 内部 孑 与 孑 之 间 相 互 开 Ｌ Ｌ Ｌ 连通 和一 边 开 口、 一 边 闭 口形 成 不 连 通 气 孑 另 Ｌ２种 。
４０７ ） （ ３ ０ ０ ２河 南 工业 大学 郑 州 ４０ ０ ） ５０ ７
（ ３中 国科学 院 工程热 物理 研究 所 北 京 １０ ８ ） （ ００ ０ ４中国科 学院 研究 生 院 北京 １０ ４ ） ０ ０ ９
泡沫陶瓷的制备工艺与研究进展
泡沫陶瓷的制备工艺与研究进展泡沫陶瓷是一种具有多孔结构和轻质高强特性的材料，广泛应用于过滤、吸附、隔热、吸能等领域。
本文将介绍泡沫陶瓷的制备工艺和研究进展。
泡沫陶瓷制备工艺主要包括发泡、成型、干燥和烧结四个步骤。
发泡是指通过在矿化剂中加入气泡剂，在高温下产生气泡，形成泡沫状结构。
常用的气泡剂包括铝粉、阳离子表面活性剂和有机聚合物等。
成型是将泡沫原料浆料浇注到模具中，并进行振实，让浆料中的气泡均匀分布。
干燥是将浆料中的水分蒸发，使泡沫固化。
烧结是将固化的泡沫状结构烧结成陶瓷，在高温下使各颗粒间发生结合，形成坚固的多孔结构。
在泡沫陶瓷的制备中，关键是控制泡沫的孔径大小和分布均匀性。
孔径大小主要受气泡剂和发泡温度的影响，通常在10-1000微米之间。
孔径的分布均匀性影响到泡沫陶瓷的孔隙率和力学性能。
目前研究中常用的方法包括动态发泡、静态发泡和模板法等。
其中，动态发泡是通过液态金属脱气和凝固过程中洗涤剂的作用，实现气泡的均匀分布。
静态发泡是在高温下通过气流的作用，将气泡均匀分布在矿化剂中，形成泡沫状结构。
模板法是在硬质模板孔道中浸渍浆料，并进行干燥和烧结，最后移除模板，形成泡沫状结构。
泡沫陶瓷的研究进展主要集中在材料的改性以及制备技术的改进上。
材料改性包括添加纳米材料、多孔增韧材料和金属材料等，以提高泡沫陶瓷的力学性能和热稳定性。
纳米材料可增强陶瓷的化学稳定性和力学强度，多孔增韧材料可增加材料的韧性和抗冲击性能，金属材料可提高泡沫陶瓷的导热性能。
制备技术的改进主要包括模板法、凝胶注模法和凝胶浸渍法等。
模板法能够精确控制泡沫陶瓷的孔径和孔隙率，凝胶注模法和凝胶浸渍法能够制备更复杂形状和大尺寸的泡沫陶瓷。
总之，泡沫陶瓷是一种具有多孔结构和轻质高强特性的材料，制备工艺和研究进展对其材料性能的提高和应用的拓展起着至关重要的作用。
随着材料改性和制备技术的不断发展，泡沫陶瓷在过滤、吸附、隔热和吸能等领域的应用前景将更加广阔。
泡沫陶瓷的制备工艺与研究进展
泡沫陶瓷的制备工艺与研究进展泡沫陶瓷是一种由陶瓷材料制成的具有多孔结构的材料，具有轻质、高强度、隔热、隔音和耐高温等优良性能，在工程应用和科学研究中得到了广泛关注。
下面将介绍泡沫陶瓷的制备工艺和研究进展。
1.泡沫模板法：该方法首先制备泡沫模板，通常使用氨基泡沫塑料作为模板材料。
然后，将泡沫模板放在内衬钨丝网框架上，浸入陶瓷浆料中，使模板表面涂覆上陶瓷浆料。
接下来，将浸有陶瓷浆料的泡沫模板放入烘箱中进行预热和干燥。
最后，在高温下进行烧结得到泡沫陶瓷。
2.发泡剂法：该方法通过在陶瓷浆料中加入发泡剂，使其产生气泡并发泡。
首先，将发泡剂加入陶瓷浆料中，搅拌均匀。
然后，将陶瓷浆料倒入模具中，静置一段时间，使其发泡。
接下来，将发泡后的陶瓷浆料进行干燥和烧结，最终得到泡沫陶瓷。
3.泡沫釜法：该方法利用金属锋、砖颗粒和其他颗粒的混合物作为泡沫陶瓷的原料，将混合物填充到钢轻型容器中，形成泡沫陶瓷的预制块。
然后，在高温下进行烧结和退火，得到最终的泡沫陶瓷产品。
除了上述制备工艺外，还有一些其他的制备方法被提出和研究。
研究进展方面，目前泡沫陶瓷的研究主要集中在以下几个方面：1.硬质泡沫陶瓷的制备与性能研究：硬质泡沫陶瓷是一种具有高硬度和高抗压强度的陶瓷材料，主要由氧化铝等高硬度陶瓷制备而成。
目前研究主要集中在提高硬质泡沫陶瓷的制备工艺、提高其强度和改善其韧性等方面。
2.多孔性与性能关系研究：3.功能化泡沫陶瓷的研究：泡沫陶瓷具有优良的物理性能，可以通过表面处理或添加特殊的功能材料，如金属粉末、纳米材料等，赋予其特殊的功能，如防辐射、抗菌等。
功能化泡沫陶瓷的研究是一个新的研究热点。
总之，泡沫陶瓷作为一种具有广泛应用前景的新型材料，其制备工艺和研究进展还在不断发展和完善。
随着科学研究的深入和制备技术的不断改进，泡沫陶瓷将在各个领域得到更广泛的应用。
泡沫陶瓷项目可行性研究报告
泡沫陶瓷项目可行性研究报告一、项目背景和目的泡沫陶瓷是一种轻质、多孔的新型材料，它具有重量轻、绝热隔热性好、吸声降噪等特点。
近年来，随着人们对环境保护和节能减排的要求日益提高，泡沫陶瓷作为一种环保、节能的材料受到了广泛关注。
本项目旨在通过对泡沫陶瓷的可行性研究，探讨其在市场中的应用前景和经济效益，为进一步开展相关产业提供科学依据。
二、市场分析1.市场需求：随着人们生活水平的提高，对建筑材料的要求也越来越高，对于环保和节能的要求也日益增加。
泡沫陶瓷具有良好的绝热隔热性能，可以有效减少建筑物的能耗，满足市场对节能材料的需求。
2.市场规模：国内泡沫陶瓷市场规模较小，产业链不完整。
但随着对环保节能材料的需求不断增加，泡沫陶瓷市场有望迅速扩大。
目前，泡沫陶瓷在建筑、化工、能源等领域的应用仍处于初级阶段，市场潜力巨大。
三、技术可行性1.生产工艺：泡沫陶瓷的生产工艺相对成熟，主要包括原料准备、发泡、成型、烧结等环节。
生产设备相对简单，技术门槛较低，通过合理的工艺控制，可以获得稳定的产品质量。
2.原材料供应：泡沫陶瓷的原材料主要包括陶瓷粉、发泡剂等。
国内陶瓷粉供应充足，发泡剂等辅助材料也可以通过进口获取。
四、经济可行性1.成本分析：泡沫陶瓷的生产成本相对较低，主要包括原材料成本、人工成本和设备投入。
相对于传统建筑材料，泡沫陶瓷的材料成本较低，且由于其重量轻，运输成本也相对较低。
2.市场定价：泡沫陶瓷作为一种新型材料，可以根据其独特特点和优势来进行市场定价。
市场定价需要考虑到竞争对手的定价水平、产品质量和品牌影响等因素。
3.盈利预测：根据市场调研结果和产品定价情况，结合生产成本进行盈利预测。
预计项目初期可能面临一定的亏损，但随着市场规模的扩大和技术进步，预计在一定的时间内可以实现盈利。
五、风险分析1.技术风险：泡沫陶瓷的生产技术相对成熟，风险较小。
但在生产过程中仍存在一定的技术问题，包括原料比例控制、生产设备的维护等方面。
碳化硅泡沫陶瓷的制备工艺研究进展
１ 碳化硅 泡沫 陶瓷材料 的制备 工艺
近年来 ， 人们开发了多种 Ｓ ｉ Ｃ泡沫陶瓷的制备工
１１ 有机 泡沫 浸渍 法 ．
滤材料 ， 碳化硅泡沫陶瓷具有 重量轻 、 强度 高、 耐高
性等优点。 在冶金、 化工、 环保 、 能源、 生物等领域具有 广泛的应用前景［１ ２。 － 目前碳化硅泡沫陶瓷主要用于熔 ， ３ 融金属过滤 ， 多孔介质燃烧器 ， 高温烟气处理以及 中 高温固体氧化物燃料 电池电解质 。 传统的碳化硅泡沫陶瓷制备工艺复杂 ， 其主要 以
通过改变造孔剂和陶瓷颗粒的比例来控制。
１４ 液相渗硅 法 ．
液相 ／ 气相渗硅法是在高温下将含有 ｓ 的液相 ｉ
或气相 Ｓ ｓ 蒸气和气相
表明，ｉ ＳＣ泡沫陶瓷的抗弯强度及抗热震性能随 ＺＯ ｒ
和硼酸铝晶须的加入量的增加呈先上升后下降的趋 势。 ＺＯ 的加入量为 １．％， 在 ｒ ６ ４ 硼酸铝晶须的加入量 为５ ％时 ，ｉ Ｓ Ｃ泡沫陶瓷的抗弯强度和热震性能都最
ＳＯ渗入到木炭模板 中， ｉ 经高温反应形成 Ｓ ｉ Ｃ泡沫陶 瓷。 气相渗硅反应法需要较高的温度和较长的反应时
间，而溶胶浸渍 ／ 碳热还原法制备的材料强度较低。
与这些制备方法相比， 液相渗硅法是一种低成本 、 快 速制备生物形态 Ｓ ｉ Ｃ泡沫陶瓷的方法。 其优点是可以 获得低密度的 ＳＣ复合材料 ， ｉ 力学性能较好 ， 可实现 净尺寸成型。罗民［等人以榉木木炭为生物碳模板 ， １ ６ １
增加有机泡沫粘附的 量。匕口 ａａｌ等１ 七女 Ｒ ｖｕ ９ ｔ １ 采用高 和时间的方法来控制烧结产品的孔隙率和强度。 烧结
分子絮凝剂丙烯酰胺 、 聚乙亚胺 ， 或有机单体 乙醇胺 层来改善浆料与泡沫的相容性 。 还可以通过在泡沫陶 瓷中渗入其它的物质以填补有机 泡沫孔筋经过高温
泡沫陶瓷文档
泡沫陶瓷什么是泡沫陶瓷？泡沫陶瓷是一种轻质多孔材料，具有独特的结构和性能。
它由陶瓷颗粒和高温稳定的泡沫剂组成，经过高温和压力处理而形成。
泡沫陶瓷通常呈现出大量的细小孔隙，表面光滑平整，具有低密度、高强度、良好的热隔离性能和优异的抗压性能。
泡沫陶瓷的制备工艺1.材料准备：泡沫陶瓷的主要原料包括陶瓷颗粒和泡沫剂。
常用的陶瓷颗粒有氧化铝、氧化锆、硅酸盐等，而泡沫剂则可以选择聚氨酯、混凝土添加剂等。
2.混合：将陶瓷颗粒和泡沫剂按照一定比例混合均匀，形成均匀的混合物。
3.发泡：将混合物倒入模具中，并通过加热或注入气体的方式使其发生膨胀，形成具有孔隙结构的气泡状。
4.固化：将发泡后的混合物置于高温环境中进行固化，通常需要在高温条件下进行长时间的烧结处理。
泡沫陶瓷的特点和应用泡沫陶瓷具有以下几个显著的特点：1.低密度：泡沫陶瓷的密度通常较低，可以降低整体产品的重量，从而提高材料的运输和安装便利性。
2.高强度：泡沫陶瓷的内部结构由大量的细小孔隙组成，形成了均匀的分布，从而提高了材料的强度和刚性。
3.良好的热隔离性能：泡沫陶瓷的孔隙结构有效地阻挡了热传导，使其具有良好的热隔离性能，可以在高温环境下起到良好的保温和隔热效果。
4.优异的抗压性能：由于其内部结构的特殊性，泡沫陶瓷具有优异的抗压性能，能够承受较大的外部压力而不会破裂。
基于泡沫陶瓷的上述特点和性能，它在一些特定的应用领域中具有广泛的应用前景。
以下是泡沫陶瓷的几个主要应用领域：1. 热隔离材料泡沫陶瓷的良好热隔离性能使其成为理想的热隔离材料。
它可以用于制作高温设备的隔热层，有效地减少热量传输，提高设备的工作效率和节能效果。
2. 过滤材料泡沫陶瓷的孔隙结构可以调控孔径大小，使其成为一种理想的过滤材料。
它可以用于液体过滤、气体过滤以及金属液体过滤等领域，具有良好的过滤效果和长寿命。
3. 结构材料由于泡沫陶瓷具有优异的抗压性能和轻质的特点，它可以用于结构材料的制作。
聚碳硅烷低温烧结碳化硅泡沫陶瓷的制备
聚碳硅烷低温烧结碳化硅泡沫陶瓷的制备聚碳硅烷低温烧结碳化硅泡沫陶瓷（Polycarbosilane Low-temperature Sintered Silicon Carbide Foam Ceramics）是一种新型的复合材料，最近逐渐受到了人们的关注。
它具有高强度、高温性能优异等特点，广泛应用于轻量化结构材料、高温隔热材料、防弹材料等领域。
本文将详细介绍制备这种材料的过程。
一、材料制备在制备聚碳硅烷低温烧结碳化硅泡沫陶瓷时，需要将聚碳硅烷（Polycarbosilane，PCS）作为前驱体，通过化学泡沫塑料法（Chemical Foam Plastics，CFP）进行发泡处理，然后在700°C以下的低温条件下进行烧结，并采用环境友好的气雾燃烧法（Environmental-friendly Gas-foaming Combustion，EGC）处理。
这样，就可以得到具有骨架结构的低密度泡沫陶瓷。
二、制备过程制备过程主要包括以下几个步骤：1、PCS中的单体需要通过真空蒸馏和高温下的酸碱处理后，才能得到精纯的单体；2、将得到的PCS单体与发泡剂混合，在一定温度和压力下反应出大量气泡并形成泡沫；3、将泡沫用真空泰坦化的方法加入适量的粉料，形成具有一定强度的骨架结构；4、对添加粉料的泡沫进行模切或模压成型，调整骨架结构形状和孔隙率，然后将其烘干，使其变得更加坚硬；5、将已经烘干的泡沫陶瓷，放入烧结炉中，在700°C以下的低温条件下进行烧结，使聚碳硅烷分子发生重排和交联反应，形成具有一定强度和抗氧化性的硅碳陶瓷材料。
6、接下来，利用环境友好的气雾燃烧法对泡沫陶瓷进行处理，使其表面光滑，粘结性强，同时提高其耐热性和稳定性。
三、材料表征得到聚碳硅烷低温烧结碳化硅泡沫陶瓷后，需要对其进行表征，以了解材料的性能。
首先，采用扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）对材料的形貌和孔隙结构进行观察和测量。
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泡沫陶瓷的制备方法及研究进展宁静（青岛博梵拓达新材料有限公司，青岛266019）摘要本文综述了泡沫陶瓷材料的制备工艺及其研究进展，并着重叙述了目前规模化生产泡沫陶瓷最为广泛采用的有机泡沫浸渍工艺。
关键词：泡沫陶瓷，有机泡沫浸渍法，浆料，工艺Preparation Technology and Research on Development of Ceramic FoamNing Jing(Qingdao Boffin-Toda Advanced Ceramics Co., Ltd., Qingdao 266019)Abstract This article reviews preparation technology and research on development of ceramic foam,with emphasis on the polymeric sponge replication method which has been widely used in large-scale production.Key words Ceramic Foams;Polymeric Sponge Replication Method;Slurry; Preparation Technology作者简介：宁静，男，1984,06，汉，主要负责泡沫陶瓷材料的研发、生产及工艺控制。
前言泡沫陶瓷被广泛应用在冶金、环保、化工等行业，如熔融金属过滤器、催化剂载体等，这些应用是因为它具有独特的三维网状结构并且存在许多气孔，这些互相贯通的气孔使得这类陶瓷容重低、导热慢并且比表面积相对较大，同时在高温下保持化学稳定性。
近年来，国家对环境保护极其重视，相关环保法律、法规日趋严格，泡沫陶瓷在该领域的应用再次得到关注。
最早在20世纪70年代，用于铝合金过滤和铁及其合金的泡沫陶瓷先后成功的被美国联合铝业公司（Consolidated Aluminum）的Mollard FR和Davison N研制出来[1,2]。
而后，英国、日本、德国等国家也开始研究，我国也在20世纪80年代积极加入到泡沫陶瓷研究的行列中。
经过近30年的发展，国内生产泡沫陶瓷的厂家越来越多，制造装备水平有了长足发展，但产品质量良莠不齐，与国外生产厂家标准化、系列化的产品相比，不论外观质量还是产品性能等还有较大提升空间，表1列举了国外泡沫陶瓷生产商及主要产品的应用范围。
通常多孔陶瓷被分为微孔陶瓷、介孔陶瓷和宏孔陶瓷，这一分类方法是由IUPAC（国际理论和应用化学联合会）根据孔径大小区分的，泡沫陶瓷则属于该分类下的宏孔陶瓷材料。
泡沫陶瓷是由普通多孔陶瓷、蜂窝多孔陶瓷发展而来的新型多孔陶瓷材料，70~90%的孔隙率使得它的结构充满了互相贯通的气孔，而有机泡沫塑料的使用使得泡沫陶瓷同样具有像泡沫一样的三维网状结构，因而常被称作“瓷化了的泡沫”。
泡沫陶瓷常被应用于冶金熔融金属液过滤、污水处理、汽车尾气催化净化器、节能材料，这些应用正是利用了它较高的孔隙率和较大的比表面的特点，同时兼有机械强度较高、高温下化学稳定性好，及吸附性好的优良特性。
2.泡沫陶瓷的制备工艺科技工作者为了充分发挥泡沫陶瓷的使用价值，使其能在不同的领域所使用，在制备工艺上进行了许多的尝试和总结，获取了以下多种制备泡沫陶瓷的工艺方法：2.1添加造孔剂法[3]这类泡沫陶瓷的成孔原理是：在起初配置原料时便混入造孔剂，造孔剂的选择和加入量是该项工艺的关键点，造孔剂可以选择碳粉或者氯化铵、碳酸铵、碳酸钙等化合物，这类造孔剂属无机类造孔剂；造孔剂也可以选择诸如有机酸、天然纤维、大分子量的聚合物等，这类造孔剂属有机类造孔剂。
当这些散乱分布的造孔剂经过高温烧制时，会被分解，其原有位置便会形成气孔，从而获得泡沫陶瓷。
但该工艺无法制备孔隙率高的泡沫陶瓷，且气孔的分布是杂乱不均的。
2.2自蔓延高温合成工艺（self propagating with high-temperature synthesis，SHS）[4]这类多孔陶瓷的成孔原理是基于化学反应，是由前苏联的科学家Mazhanov A. G.在上世纪60年代提出的，该化学反应伴随着高热量的释放，当体系获得足以促使局部发生化学反应的能量的时候，反应便开始了，而这个反应又因为本身的高热量的释放得以持续进行，整个体系被这种燃烧不断的蔓延，最终制得多孔陶瓷材料。
这种工艺制备的陶瓷材料孔隙率是较高的，并且具有连续的网格结构。
但是该工艺无法控制化学反应的速率，这导致该工艺无法控制所需制品的尺寸。
2.3溶胶-凝胶制备工艺[5]该工艺最初是由美国橡树岭国家实验室提出的，国内固化氧化铝泡沫陶瓷便是戴春雷等人[6]通过该种方法制得的，这种工艺的大致原理是：在陶瓷原料中加入有机单体，以及催化剂和引发剂，然后一起经球磨充分混合后制得浆料，然后用有机泡沫塑料充分浸泡在该浆料中，这时会在有机泡沫塑料的孔筋上附着有该浆料，陶瓷原料中加入的有机单体会连同加入的催化剂、引发剂共同作用下发生原位聚合反应，这种反应使得附着在有机泡沫塑料孔筋上的浆料逐步凝固，最终制备出多孔陶瓷。
这种工艺制备的泡沫陶瓷内部结构均匀性较好，适合于制作异形件，对于工业化生产来说工艺也并不太复杂。
2.4陶瓷浆料发泡工艺[7]该工艺的成孔原理大致为：在配置陶瓷泥浆原料时，同时混入发泡剂，发泡剂可以选择有机物也可以选择无机物，气泡的产生给制品带来了大量气孔，气泡产生的过程通常因为这些加入的发泡剂进行的化学反应，而气泡大部分独立存在于机体内部，这使得经过干燥、烧制后的制品中的气孔绝大部分是闭气孔。
但是这种工艺中，气泡产生的速度以及产生的量等条件是较难准确控制的，因此不适合工业化生产。
2.5有机泡沫塑料浸渍工艺这种成型工艺最早是由Schwartzwalder[8]发明的，从19世纪70年代至今，该成型工艺一直被视为工业化生产高性能泡沫陶瓷制品最有效的工艺方法，该工艺的原理：选择具有三维开孔的聚氨酯泡沫塑料，将准备好的泥浆均匀涂抹在泡沫塑料上，使得泡沫塑料的孔筋上充分附着满泥浆，该泥浆是陶瓷原料经球磨充分混合后制得的固含量较高的浆料，然后将干燥后的半成品升高至一定温度，将其中的泡沫塑料充分燃尽且浆料烧结致密后便可获得与泡沫塑料结构几乎一致的泡沫陶瓷，如图2所示，泡沫陶瓷与有机泡沫塑料的宏观结构几乎相同，因此当需要制备一定孔径的泡沫陶瓷时，只需要选择与该孔径相当或适当大于该孔径的泡沫塑料即可。
该工艺过程如图1所示，有机泡沫塑料经过挂浆制成生坯，生坯经过高温烧结制得泡沫陶瓷。
→→有机泡沫塑料生坯泡沫陶瓷图1 有机泡沫浸渍工艺成孔原理示意图有机泡沫体泡沫陶瓷图2 有机泡沫塑料与泡沫陶瓷的结构对比有机泡沫塑料浸渍工艺经过不断的发展，生产设备也不断成熟，因此大部分生产厂家都采用此工艺进行大批量泡沫陶瓷的生产，各个厂家结合自身产品特性，不断优化生产工艺，加入了诸如喷涂、离心挂浆等步骤，使得产品无论从外观质量还是内部结构都有较大提升，整个工艺的流程如图3所示：图3 有机泡沫塑料浸渍工艺流程图要想获得质量稳定、性能优良的泡沫陶瓷产品，需要在工艺流程中注意以下关键点的控制：（一）泡沫塑料的选择与处理在生产初期，泡沫塑料的选择是至关重要的，用作生产泡沫陶瓷产品用的泡沫塑料应当具备以下要求：（1）泡沫塑料需要具备良好的回弹性能。
通常为了使得泥浆更多的附着在泡沫塑料上，制备泡沫陶瓷的泥浆固含量相对较高，这使得泥浆粘稠度增大，泡沫塑料在被泥浆浸渍后，恢复原状时会有较大阻力，这就要求所选择的泡沫塑料不能太软，太软的泡沫经过后期的对辊挤压会变形严重从而无法制备出合乎规格尺寸的产品。
（2）泡沫塑料需要具备良好的亲水性能。
在生产泡沫陶瓷的过程中，泥浆的制备通常选择水作为溶剂，因此泡沫塑料须具有较好的亲水性能，这样的泡沫塑料能更好的附着水基泥浆，否则，泥浆无法有效附着，泡沫陶瓷就无法顺利制备。
（3）泡沫塑料的孔筋不能太致密、太光滑。
这一点也是基于浆料能够有效附着在泡沫塑料之上，生产中时常会遇到这样的问题，为了保证泡沫塑料在对辊挤压后能迅速恢复原状，通常会选用强度较高的软质泡沫塑料，而强度较高的泡沫塑料孔筋通常致密度相对较高且表面光滑，这会使挂浆难度增大或使得原本挂好的浆料很容易的脱落，从而影响到最终产品的性能。
针对此项，工厂通常会对泡沫塑料做改性处理，将泡沫塑料浸泡于适当浓度的氢氧化钠溶液中，以增加泡沫塑料孔筋的粗糙度，同时改性处理会去除掉泡沫中的隔膜，从而易于后期挂浆和降低产品盲孔的产生机率。
（4）泡沫塑料的分解温度应当低于泡沫烧结温度。
生产中通常选择聚氨酯泡沫塑料，该泡沫塑料会在600℃时完全分解，因而产品烧结温度高于此温度便能满足泡沫陶瓷的烧成要求。
此项中，为了保证泡沫塑料充分分解的同时避免分解过快导致产品坍塌，升温速率的设定是非常关键的。
（二）陶瓷粉料的选择陶瓷粉料的选择是由最终产品适用的工况环境所决定的。
例如，采用堇青石、莫来石、氧化铝等原料制备的泡沫陶瓷通常应用在过滤锌、锡、铜、铝等有色金属及低熔点合金，也可用于柴油机中对排气颗粒的过滤；采用碳化硅等原料制备的泡沫陶瓷通常应用在过滤铸铁等黑色金属及其合金；采用部分稳定氧化锆增韧氧化铝（ZTA）或高纯氧化锆原料制备的泡沫陶瓷可以用于钢水的过滤。
总之，为了设计出满足不同使用要求的各类泡沫陶瓷，粉料的选择是至关重要的，为了获得最优的产品性能，粉料的目数选择以及不同粉料之间的颗粒级配在生产过程中也非常关键。
（三）浆料的制备有机泡沫浸渍工艺中，在泡沫塑料充分被泥浆浸渍的同时还需要在对辊挤压过程时排出多余泥浆，这对泥浆的性能提出了较高的要求，这就要求泥浆在具备一定流动性能的同时还应当具备较好的触变性能。
前者保证了料浆能够在泡沫浸渍泥浆时自由的在有机泡沫内流动，保证了浆料的均匀分布，后者保证了在对辊挤压时，料浆粘度因触变性能良好而降低，多余的泥浆被很容易的挤出，同时对辊挤压结束时，浆料粘度又随之升高，原本留在泡沫孔筋上的浆料更加牢靠的附着在孔筋上，反之，若此时流动行较好则会导致残留的浆料不断流动堵塞开孔，从而导致大量盲孔影响高温熔体过滤时的通过性。
为了满足有机泡沫浸渍成型工艺泥浆的流变性、触变性等性能，在制备浆料时，需要加入适量的外加剂，这些外加剂根据作用不同可分为流变剂、分散剂、粘结剂、消泡剂及表面活性剂等。
①流变剂流变剂主要是诸如高岭土、膨润土等天然粘土，流变剂的主要作用是用来调节泥浆的流变性和触变性，即如之前所述，适量添加流变剂既可以使浆料具备良好的流动性，从而使浆料均匀分布在有机泡沫内；同时也可以是浆料获得良好的触变性，从而使泡沫在挤压时排出多余浆料，在挤压结束时使泡沫保有适量泥浆满足制品需要。