造孔剂种类及含量对高孔隙率多孔陶瓷性能的影响

本文以碳粉和淀粉为造孔剂制备高孔隙率多孔陶瓷,研究了造孔剂的种类和含量对多孔陶瓷气孔率、体积密度和力学性能的影响。结果表明:碳粉和淀粉造孔剂含量分别小于37.5%和25%时,多孔陶瓷形态结构完整,无破损。随着两种造孔剂含量增加,多孔陶瓷气孔率均呈增长趋势,体积密度和抗弯强度相应降低。当造孔剂的含量相同时,该体系中淀粉造孔剂的造孔效果优于碳粉造孔剂,其多孔陶瓷孔隙率最高可达33%、体积密度为1.7 g/cm3。但研究发现,碳粉造孔剂制备的多孔陶瓷强度高于淀粉造孔剂多孔陶瓷。     

羟基磷灰石多孔陶瓷的制备和性能

本工作采用造孔剂（ＰＦＡ）干压工艺制备羟基磷灰石多孔陶瓷。通过两种造孔剂制得的多孔羟基磷灰石陶瓷性能的对比,发现两种造孔剂可制得多孔羟基磷灰石陶瓷。并借助ＳＥＭ、压汞仪等仪器和设备,对多孔体的性能进行了测试,讨论了造孔剂粒径、添加量及形状对多孔体性能的影响,结果表明：采用碳粉作造孔剂制得的多孔体具有较高的强度,而采用聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）作造孔剂制得的多孔体孔径的可控性高。     

基于石墨尾矿的复合相变储能材料的制备与表征

以石墨尾矿为主要原料,分别选取膨润土作为粘结剂、碳粉作为造孔剂,通过添加造孔剂法并采用模压成型制备出石墨尾矿多孔陶瓷材料;然后用十八烷、月桂酸和纳米铜制备十八烷-月桂酸/纳米铜复合相变材料;再采用自发熔融浸渗的方法使前者与后者复合,从而制备出复合相变储能材料,并采用抗弯测试、X射线衍射、SEM、DSC等对其主要力学性能和热物理性能进行测试与表征。测试结果表明:所制备的复合相变储能材料具有优良的力学性能和热物理性能,适合需要进行温度控制的建筑结构、工程构造等的工程应用。     

造孔剂和增强剂对工业固废基多孔陶瓷性能的影响

以镁渣,粉煤灰为原料,添加造孔剂(电石渣、碳粉)和增强剂(高岭土、膨润土)制备多孔陶瓷,并研究造孔剂和增强剂种类和含量对多孔陶瓷性能的影响.结果表明,添加造孔剂后,多孔陶瓷的烧失率、吸水率和气孔率升高,体积密度和强度降低.同等含量时,碳粉具有较好的造孔效果;多孔陶瓷的烧失率、吸水率和气孔率最高可分别达到30％,38％和53％,体积密度最小达到1.4 g/cm3;添加增强剂后,多孔陶瓷的强度大为提高,但其吸水率、气孔率降低,体积密度增加.高岭土的含量不大于10％时,其粘结增强效果明显优于同等含量膨润土的;多孔陶瓷的压缩强度可至28 MPa.     

碳粉为造孔剂的多孔生物陶瓷的制备及性能研究

选用牛骨煅烧的天然羟基磷灰石粉末作为基体,生物活性玻璃为增强相,碳粉为造孔剂,用模压成型法制备多孔羟基磷灰石生物陶瓷。利用XRD进行晶面分析,微孔结构分析仪对试样进行气孔率测试,依据国标对试样进行硬度和抗弯强度的分析,用S-3000N型扫描电镜表征多孔羟基磷灰石生物陶瓷的微观结构。结果表明,随着生物玻璃和碳粉质量百分比的增加,试样组织中的孔隙率的含量和总的孔表面积均随之增加;生物陶瓷的硬度随生物玻璃添加量的增多呈现一定的变化;硬度值较大的试样其抗弯强度都在80MPa,左右,与人体骨相接近;陶瓷微观组织中的孔隙数量和孔径尺寸均随着生物玻璃添加量的增多而增加。     

造孔剂种类对粉煤灰多孔陶瓷性能的影响研究

以工业废弃物粉煤灰为主要原料,采用添加造孔剂法,分别以淀粉和煤粉为造孔剂,模压成型,在1000℃固相烧结制备粉煤灰多孔陶瓷,用SEM测试分析手段表征不同条件下粉煤灰多孔陶瓷的微观结构变化,研究了造孔剂种类及用量对显气孔率、抗弯强度、吸水率、体积密度、耐酸碱性能的影响.     

以活性炭粉为造孔剂制备多孔YSZ陶瓷

采用氧化锆为基体、活性炭粉为造孔剂及氧化钇作为稳定剂来制备多孔YSZ陶瓷。通过TG-DTA分析制定出多孔YSZ陶瓷的烧结制度,研究了造孔剂的加入量和烧结温度对多孔YSZ陶瓷力学性能的影响。并利用阿基米德排水法、万能试验机、显微硬度仪、XRD及SEM对多孔YSZ陶瓷的气孔率、硬度、弯曲强度、物相组成及微观结构等进行分析。结果表明:试样主要以t-ZrO_2存在,有少许的m-ZrO_2相,说明烧结后的试样基本转化为了稳定的t相二氧化锆;SEM图观察发现,陶瓷孔洞分布均匀且大小接近,孔的数量也比较多;随着造孔剂加入量的逐渐增加,多孔陶瓷试样的气孔率逐渐增加而强度下降,同时烧结温度影响多孔陶瓷的力学性能。     

发泡法制备莫来石多孔陶瓷

以碳化硅及碳酸钙为造孔剂,采用发泡–注凝成型结合添加造孔剂法制备了具有大孔–介孔复合孔结构的莫来石多级孔陶瓷,研究了SiC加入量对莫来石多孔陶瓷常温物理性能和高温隔热性能的影响。结果表明:以莫来石粉体为主要原料,以CaCO_3和SiC为造孔剂,采用发泡结合添加造孔剂法可制备具有较高闭气孔率的莫来石多孔陶瓷;当SiC加入量为4%(质量分数)时,所制备试样的导热系数最低,其孔隙率约为69.9%。     

碳粉和锯末复合造孔制备多孔吸声陶瓷

以低品位岩浆土为原料,以碳粉和锯末作为造孔剂制备多孔吸声陶瓷.结合岩浆土、碳粉和锯末的热分析结果,研究了单一碳粉或锯末和两者复配作为造孔剂对陶瓷结构和性能的影响,并采用Voronina经验模型对材料的吸声系数进行了理论计算.采用传递函数法和超景深显微系统测试材料的吸声性能并对其形貌进行表征.结果 表明:与单一碳粉或锯末作造孔剂相比,两者复配分别将样品的吸声系数提高了27％和45％;当碳粉与锯末的用量分别为1.5％和1.5％时,样品性能最优.此条件下,样品在500 ～ 6300 Hz下的平均吸声系数为0.61,第一吸收峰频率在2000 Hz出现,峰值为0.95,Voronina模型可较好的拟合具有高显气孔率样品的吸声系数.     

以微晶纤维素为造孔剂的多孔陶瓷微观结构和抗弯强度研究

以经过γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)改性的微晶纤维素(MCC)为造孔剂、以高岭土为基材制备多孔陶瓷,并研究了该陶瓷样品的微观结构、孔径分布、显气孔率和抗弯强度。研究表明:(1)以经过表面改性的MCC颗粒为造孔剂制备获得的多孔陶瓷材料其孔隙结构受造孔剂用量影响明显;(2)当造孔剂的含量低于10.0 wt%时,多孔陶瓷的孔隙尺寸和显气孔率会随着造孔剂用量的增加而显著增大,但是当造孔剂的用量进一步提高时多孔陶瓷的孔隙结构发展速度开始逐渐下降;(3)多孔陶瓷的抗弯强度主要受其孔隙结构影响,利用5.0 wt%的MCC制备而成的多孔陶瓷材料抗弯强度为21.5 MPa,造孔剂含量提高导致的多孔陶瓷内部孔隙结构比例增大会使多孔陶瓷的抗弯强度出现明显降低。     

纤维素基造孔剂对多孔陶瓷微观结构及力学性能的影响

本研究分别以经过3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性的微晶纤维素(MCC)和浆粕纤维作为造孔剂制备高岭土基多孔陶瓷,通过测定孔径分布、显气孔率、断裂挠度和抗弯强度等来探讨两种造孔剂对多孔陶瓷微观结构及力学性能的影响规律。结果表明:(1)以用量10.0wt%以下的改性MCC为造孔剂可以制备出孔径主要分布在0.5~3μm的均匀孔隙结构,而以同样用量的改性浆粕纤维为造孔剂获得的孔隙结构尺寸则为1~8μm;(2)多孔陶瓷的显气孔率会随着改性MCC用量的提高而显著增加,利用20.0wt%的改性MCC可获得54.1%的显气孔比例,而以改性浆粕纤维为造孔剂制备的多孔陶瓷显气孔率提高速率则较慢;(3)以5.0wt%的改性MCC为造孔剂制备所得多孔陶瓷的断裂挠度和三点抗弯强度分别为1.9 mm和21.5 MPa,优于同等条件下以改性浆粕纤维为造孔剂制备的多孔陶瓷。     

造孔剂对粉煤灰-城市污泥多孔陶瓷性能的影响

以粉煤灰和城市污泥为主要原料,使用淀粉和稻壳为造孔剂,再辅以膨润土、无水硅酸钠为添加剂制备多孔陶瓷。对多孔陶瓷的性能进行了研究,采用XRD、SEM表征多孔陶瓷的微观结构。结果表明,使用稻壳和淀粉作造孔剂都能制备出具有一定的强度和显气孔率的多孔陶瓷,使用稻壳作造孔剂时性能略优于淀粉。当使用40%量稻壳作造孔剂时,可制备出的显气孔率为52.81%,抗折强度9.12 MPa,气孔呈三维连通的优质多孔陶瓷。     

锰渣制多孔材料的制备及其对含汞废水的初步处理

以电解锰渣为原料,采用预处理-混料-陈化-成型-焙烧的方法制多孔材料,并用其对含汞废水进行初步处理的研究。多孔材料制备过程中考察烧结温度、保温时间和造孔剂含量对锰渣多孔材料气孔率、吸水率和体积密度的影响。试验结果表明,制取锰渣多孔材料的最佳条件为:烧结温度为1020℃,保温时间60 min,造孔剂碳粉含量为20%。用该锰渣多孔材料对模拟含汞废水中Hg2+进行吸附,同时对锰渣多孔材料的造孔剂进行了筛选,结果表明选用碳粉做造孔剂为最佳,Hg2+去除率达到56.5%。     

多孔陶瓷的制备和性能研究

选用普通陶瓷原料粉为主要原料，适当添加造孔剂(有机细粉碳黑)和高温活性剂，制备出一种性能优良的多孔陶瓷。通过扫描电镜及性能测试分析，探讨了多孔陶瓷的微观结构及性能的影响因数。     

淀粉为造孔剂制备碳化硅多孔陶瓷

以微米碳化硅基体,氧化铝和氧化钇为烧结助剂,淀粉为造孔剂,采用无压烧结技术制备碳化硅多孔陶瓷.通过测试合成多孔陶瓷的密度、收缩率、力学强度以及扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)等研究了不同造孔剂含量对SiC粉体的力学性能、微观形貌和物相的影响.研究表明:随造孔剂含量的升高,碳化硅陶瓷密度和强度降低,气孔率增加,而造孔剂含量对碳化硅陶瓷的物相组成基本没有影响.     

铜尾矿粉多孔陶瓷制备及其吸附性能研究

随着经济的发展,铜矿石浮选过程中产生大量固体废渣,研究铜尾矿固体废渣的综合利用方法对于我国矿物加工领域综合利用水平的提升具有一定的经济意义和环保效益。笔者以铜尾矿渣为主要原料,结合相应的粘结剂、造孔剂,通过混匀、静置、压片成形、烧结等工艺制备出多孔陶瓷材料。实验利用正交法,考察了造孔剂的用量、粘接剂用量、烧结温度、保温时间等因素对多孔陶瓷的气孔率的影响规律,并采用X射线衍射分析、扫描电镜以及红外光谱等技术手段对产品进行了分析表征。优化的多孔陶瓷制备条件为:造孔剂碳粉用量25%,粘结剂木质素磺酸钙用量7.5%,成形压力6 MPa,烧成温度1 080℃,保温时间30 min;各因素对多孔陶瓷气孔率的影响程度为:粘结剂用量保温时间烧结温度造孔剂含量。笔者还考察了所制备的多孔陶瓷对铜离子的吸附行为,利用单因素方法考察了吸附时间、铜离子初始浓度、溶液初始pH、液固比对多孔陶瓷的吸附容量的影响。所制备的多孔陶瓷材料对铜离子优化吸附条件为:吸附时间200 min、铜离子初始浓度100 mg/L、溶液初始pH=6、液固比=25,最优吸附条件下的吸附量为2.2 mg/g。     

多孔低介电氧化硅陶瓷材料的制备

采用氧化硅为原料,木屑作为造孔剂制备了多孔的氧化硅陶瓷材料。借助于气孔率测试、抗弯强度测试、介电性能测试和SEM测试手段分析了造孔剂和烧结助剂的添加量对材料性能的影响。结果表明:加入BN作为添加剂烧成的氧化硅抗弯强度最大可达到14.80MPa。加入木屑作为造孔剂制备的陶瓷可以形成明显的气孔,气孔率最高可达到48.40%,介电常数最低可以达到3.0。     

高孔隙率多孔陶瓷滤料的制备

以漂珠为骨料，以小米或聚苯乙烯颗粒、碳粉等为造孔剂，制得显气孔率为66．43％的高孔隙率多孔陶瓷滤料。通过SEM及性能测试手段，对多孔陶瓷滤料样品性能及其影响因素、微观结构和活化机理作了详细分析与探讨。关键词：高孔隙率，多孔陶瓷滤料，微观结构，活化。     

添加造孔剂法制备多孔陶瓷及其强度与孔径控制

采用添加造孔剂法制备了多孔陶瓷.系统地研究了造孔剂种类、粘结剂含量、球磨时间、烧结制度对多孔陶瓷强度及开口孔隙率的影响,以及钠长石含量对多孔陶瓷孔径分布的影响.结果表明,不同造孔剂对多孔陶瓷强度的影响不同.并且在球磨时间为12h之前,随着球磨时间的延长,多孔陶瓷的强度呈增加趋势.而随着钠长石含量的增加,多孔陶瓷的孔径呈减小的趋势.     

不同助烧结剂及造孔剂对SiC多孔陶瓷的影响

采用真空烧结方法制备了SiC多孔陶瓷，研究了不同助烧结剂Al2O3-Y2O3、Si以及不同造孔剂丙烯酰胺聚合物、羧甲基纤维素（CMC）对SiC多孔陶瓷形貌和气孔率的影响。结果表明：与Si相比较，Al2O3-Y2O3更有利于促进SiC的烧结；以Al2O3-Y2O3为助烧结剂的试样比以Si为助烧结剂的试样具有较高的气孔率。