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《定向多孔陶瓷的制備及其孔隙研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、建材世界2013年第34卷第2期定向多孔陶瓷的制備及其孔隙研究李利娟(閩西職業(yè)技術學院，龍巖364000)摘要：以Al：03、Si02和Na20·Si02為原料，明膠為粘結(jié)劑制備陶瓷漿料，采用冷凍干燥法制備了定向多孔陶瓷，研究了陶瓷漿料固含量、冷凍溫度和燒結(jié)溫度對多孔陶瓷孔隙率、收縮率和微觀結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，采用冷凍干燥法可成功的制備出定向多孔陶瓷材料，通過控制工藝參數(shù)可以調(diào)整材料的孔隙結(jié)構(gòu)和性能，調(diào)節(jié)漿料固含量可實現(xiàn)對孔隙率的控制，調(diào)節(jié)燒結(jié)溫度可改變陶瓷的收縮率，調(diào)節(jié)冷凍溫度可實現(xiàn)對孔尺寸的控制，從
2、而得到滿足需要的陶瓷材料。關鍵詞：冷凍干燥法；定向多孔陶瓷；孔隙結(jié)構(gòu)；工藝參數(shù)Resem[℃honPrelmrationmadPoreStructureofDirectionallyPorousCeranficLILiouan(MinxiVocational&TechnicalCollege，Longyan364000，China)Abstract：Therawmaterialsweremixedwithdistilledwateratcertainratiostoobtainstablewater-ba
3、sedslurry，glutinwasaddedasstickingreagent．Directionallyporousceramicsweresynthesizedfromwater-basedslurrybyfreeze-dryprocess．Theeffectofslurryconcentration，thefreezingtemperatureandthesinteringtemperatureontheporosityandmicrostructureofporousceramicwasstu
4、died．Itprovesthatdirectionallyporousceramicscanbesuccessfullypre—paredbyfreeze-dryingmethod．Bycontrollingthetechnicalparameters，includingslurryconcentration，thefreezingtern—peratureandthesinteringtemperature，theporestructureandpropertiescanbeadjustedtosat
5、isfytheneeds．Keywords：freezing—dryingmethod；directionallyporousceramic；porestructure；technicalparameters多孔陶瓷內(nèi)部含有大量與外界相通的開口孔隙，可用于汽車尾氣處理、熔融金屬過濾、隔熱隔音材料等方面。由于這些材料要求多孑L陶瓷具有高的滲透性和大的比表面積，因此對其孔結(jié)構(gòu)、孔隙率以及孔尺寸的控制顯得尤為重要。根據(jù)使用目的和對材料性能的要求不同，近年逐漸發(fā)展了多種不同的多孔陶瓷制備技術，其中研究較多的有添加
6、造孔劑工藝、顆粒堆積成型工藝、發(fā)泡工藝、有機泡沫浸漬工藝、溶膠一凝膠工藝等。這些方法生產(chǎn)出的多孔陶瓷材料，其孑L結(jié)構(gòu)是隨機的無規(guī)律分布，制約了其更為廣泛的應用。而具有特殊取向的定向多孔陶瓷是一種孑L結(jié)構(gòu)規(guī)律分布的多孔材料，不僅可以滿足基本的應用要求，而且可以用在一些特殊場合。目前已有的定向多孔材料均為類似于蜂窩狀的大孔隙材料，而對小孔隙的定向多孔材料研究較少。制備這種定向多孔材料的方法也有很多，其中，冷凍干燥法近年得到較多的研究。該工藝通過對水基陶瓷漿料進行冷凍處理，使坯體中形成定向冰晶分布；待坯體完全凝
7、固后在低壓下進行干燥處理，使冰晶升華，從而形成具有定向排列孔隙的干燥體；最后燒結(jié)獲得定向多孔陶瓷。該文采用冷凍干燥法制備了定向多孔陶瓷，對陶瓷漿料組成、制備工藝與多孔結(jié)構(gòu)之間的關系進行了研究，初步實現(xiàn)了對定向多孔陶瓷制備工藝的優(yōu)化。1實驗1．1試劑Al。O。粉，SiO：粉，Na。O·SiO：，明膠，無水乙醇。收稿日期：2013—02—05．作者簡介：李利娟(1984一)，碩士．E-mail：joily@yahoo．cn建材世界2013年第34卷第2期1．2設備JA3003N型分析天平，低溫恒溫槽，行星式球
8、磨機(QM-BP，南京大學儀器廠)，自制成形模具，冷凍干燥機(LGJ一10C，北京四環(huán)科學儀器廠有限公司)，電熱鼓風干燥箱(101A-1E，上海實驗儀器有限公司)，箱式電阻爐(S尉X一4—13，天津)，場發(fā)射掃描電鏡(FEISIRION，荷蘭)。1．3過程AlzO。，SiO。以及添加物與蒸餾水混合制備水基漿料，球磨3h后將漿料注入自制模具的型腔中冷凝成型(見圖1)。模具由上下2部分組成：上面是由導熱性能較差的尼龍制成的空心圓柱
