低成本泡沫陶瓷的制备文献综述

 2021-10-21 17:13:28

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1.前言泡沫陶瓷[1-4]是具有三维立体网络骨架和相互贯通气孔结构的多孔陶瓷制品,它的发展始于20世纪70年代。

其孔径大小从纳米级到微米级不等,体积密度只有0.3~0.6g/cm3,气孔率在20%~95%之间,使用温度为常温~1600℃。

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,隔热隔音材料,用作化学催化剂载体,电解隔膜及分离分散元件等。

近年来,多孔陶瓷的广泛应用已引起了全球材料界的高度重视,因此,制备高强度、孔径均匀、性能稳定、高度有序且成本低廉的泡沫陶瓷体,拓宽和开发泡沫陶瓷在国内各行业中的应用,无疑是十分必要的。

另外,制备多孔氧化铝陶瓷的原料来源广泛、价格低廉、生产工艺简单、具有较高的性价比以及很大的商业价值。

因此,多孔氧化铝陶瓷引起了材料科学界的极大兴趣,成为一个非常活跃的研究领域。

2.泡沫陶瓷的研究现状2.1泡沫陶瓷的制备方法2.1.1有机泡沫浸渍法有机泡沫浸渍法是使用有机泡沫浸渍陶瓷浆料,干燥后烧掉有机泡沫,从而获得多孔陶瓷的一种发泡工艺法,该工艺是制备高气孔率多孔陶瓷的有效工艺,且工艺简单,操作方便,制造成本低,具有广阔的应用前景。

其适于制取高开气孔率且气孔相互贯通的多孔陶瓷,缺点在于制品形状受限,制品成分密度不易控制。

有机泡沫浸渍工艺是一种经济实用的多孔陶瓷制备工艺,它是[5]Schwartzwalder在1963年发明的。

该方法的关键在于对有机泡沫体的选择,有机泡沫材料必须是开孔网状材料,以保证陶瓷浆料能自由渗透,相互粘连,使烧成后能形成多孔骨架;其次必须具有一定的亲水性,与陶瓷浆料能牢固地吸附,同时有足够的回弹性,以保证挤出多余浆料后能迅速地恢复形状,最后应在低于陶瓷烧成温度下挥发,且不污染陶瓷,成本低廉。

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