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1、多孔陶瓷材料的制備技術朱時珍趙振波北京理工大學北京100081劉慶國北京科技大學北京100083【摘要】本文評述了近年來多孔陶瓷材料制備技術的研究現(xiàn)狀，對目前研究比較活躍，應用比較成功的幾種制備技術進行了分析,并討論了今后的發(fā)展趨勢?！娟P鍵詞】多孔陶瓷制備造孔劑泡沫浸漬TechniquesForPreparationofPorousCeramicMaterialsZhuShizhenZhaoZhenboBeijiigfastituteofTechnologyBeijhg100081LiuQiigguoBeijhgUniversityo
2、fScienceandTechnologyBeijhg100083【Abstract]Therecentstatusoftechniquesforpreparationofporousceramicniaterialswasre-viewedVarbustechniquesforpreparationofporousceramicmaleriaIsresearchedmoreactivelyandap"pliedmoresuccessfullywereanalyzed,andthefuturedevebpmenttrendswered
3、iscussed【Keywords）Porousceramics,Fabrication,Pore^fomiingmaterials,Foanimpregnation八八―<一、刖B近年來表面與界面起突出作川的新型材料日益受到重視，既發(fā)現(xiàn)一些新的物理現(xiàn)象和效應，在應用上乂很有潛力,具有廣泛的發(fā)展前景多孔陶瓷材料正是一種利用物理表而的新型材料。例如，利用多孔陶瓷的均勻透過性,可以制造務種過濾器、分離裝宜、流體分布元件、混合元件、滲出元件和節(jié)流元件等;利用多孔陶瓷發(fā)達的比表面積，可以制成各種多孔電極、催化劑載體、熱交換器、氣體傳感器等;利
4、用多孔陶瓷吸收能量的性能，可以用作各種吸音材料、減震材料等;利用多孔陶瓷低的密度、低的熱傳導性能，還可以制成各種保溫材料、輕質結構材料等⑵，加之其耐高溫、耐氣候性、抗腐蝕，多孔陶瓷材料的應用已遍及冶金、化工、環(huán)保、能源、生物等備個部門，引起了全球材料學界的高度重視，并得到了較快發(fā)展，每年這方面的專利都有近白篇，而且有逐年增長的趨勢。但由于絕人多數制備工藝參數及關鍵問題處于技術保密狀態(tài)，n前尚無系統(tǒng)論述各種制備技術的文章,本文結合作者研制丿ij于高溫]古I體氧化物燃料電池的多孔A1￡>3陶瓷支持管（體）的研究工作，分析了多孔陶瓷材料制備
5、技術的現(xiàn)狀及今厲的發(fā)展趨勢。33二、多孔陶瓷材料的制備技術多孔陶瓷材料的材質種類繁多，由于使川n的不同，對材料的性能要求各異，因此近年來逐漸開發(fā)岀許多不同的制備技術。其中應用比較成功，研究比較活躍的有:添加造孔劑工藝，發(fā)泡工藝，有機泡沫浸潰工藝，溶膠?凝膠工藝等。表1比較了這兒種t藝方法的特點及應用。表1制取多孔陶瓷材料的各種T藝比較成形方法優(yōu)點缺點應用實例添加造孔劑的方法1.采用不同的成形方法，可制得形狀復雜的制晶2.可制取齊種氣孔結構的多孔制品1.氣孔分布均勻性差2.不適合制取高氣孔率的制品一般過濾器,催化劑支持體有機泡沫浸潰方法
6、1.能制取高氣孔率的制品2.試樣強度好1.不能制造小孔徑閉氣孔的制品2.制品形狀受限制3.制品成份密度不易控制金屬熔體過濾器發(fā)泡方法1.特別適于制取閉氣孔的制品2.氣孔率大,強度高1.對原料的要求高2.工藝條件不易控制輕質建材，保溫材料溶膠■凝膠方法1.適于制取微孔陶瓷2.適于制取薄膜材料3?氣孔分布均勻1?原料受限制2.生產率低3.制品形狀受限制微孔分離膜1.添加造孔劑工藝該工藝通過在陶瓷配料中添加造孔劑，利用造孔劑在坯體屮占據一定的空間，然后經過燒結，造孔劑離開基體而成氣孔來制備多孔陶瓷。雖然在普通的陶瓷工藝中，采用調整燒結溫度和
7、時間的方法，可以控制燒結制品的氣孔率和強度,但對于多孔陶瓷燒結溫度太高會使部分氣孔封閉或消失，燒結溫度太低，則制品的強度低，無法兼顧氣孔率和強度,而采用添加造孔劑的方法則可以避免這種缺點，使燒結制品既具有高的氣孔率，乂具有很好的強度，用該法制備的多孔陶瓷,氣孔率一般在50%以下。添加造孔劑法制備多孔陶瓷的工藝流程與普通的陶瓷工藝流程相似，這種工藝方法的關鍵在于造孔劑種類和用量的選擇。(1)造孔劑種類和用量的選擇造孔劑加入的bl的在于促使氣孔率增加,它必須滿足下列要求:在加熱過程屮易于排除排除后在基體屮無有害殘留物;不與基體反應。造孔劑
8、的種類有無機和有機二類。無機造孔劑有碳酸饞、碳酸氫錢、氯化錢等高溫可分解鹽類⑴，以及其它可分解化合物如ShN/2',或無機碳如煤粉、碳粉等。有機造孔劑主要是一些天然纖維、高分子聚合物和有機酸等，如鋸末、蔡、淀粉、及聚乙烯
