空心玻璃微珠造孔制备多孔莫来石陶瓷及其性能EI北大核心

以煤矸石和铝矾土为原料,空心玻璃微珠为造孔剂,采用压制成型烧结制备多孔莫来石陶瓷。研究空心玻璃微珠添加量和烧结温度对物相组成、显微结构、抗弯强度和耐酸碱腐蚀性能的影响。结果表明:提高空心玻璃微珠添加量可以增大多孔陶瓷气孔率;空心玻璃微珠的添加可以促进莫来石相的形成,降低烧结温度。在一定温度范围内提高烧结温度可以增大气孔率,但烧结温度超过1350℃后气孔率开始下降。保持Al_(2)O_(3)∶SiO_(2)摩尔比为3∶2,调整空心玻璃微珠添加量至1.68%(质量分数),在1350℃保温2 h烧结条件下可获得气孔率为33.23%、抗弯强度为56.41 MPa的多孔莫来石陶瓷,其耐酸碱腐蚀性能良好。     

多孔ZTM陶瓷的制备与性能

高温性能稳定、抗热震性好的莫来石是一种重要的工程陶瓷材料.但是莫来石的室温强度较低,使其工程应用受到很大的限制.由于多孔莫来石的强度大大低于致密莫来石,因而对其研究较少.通过在氢氧化锆和氢氧化钇混合溶胶中加入莫来石制备了5%(体积分数)3Y-TZP/莫来石粉体,800℃煅烧后再添加5%～25%(质量分数)淀粉作为造孔剂,在1500～1600℃烧成后获得了强度高、抗热震性好的多孔ZTM陶瓷.     

ZrO2/Al2O3多孔陶瓷的制备与力学性能

采用凝胶-发泡法制备了ZrO2/Al2O3多孔陶瓷,研究了陶瓷浆料的流变性,固相含量对多孔陶瓷坯体显微结构与力学性能的影响,以及烧结助剂MgO含量与多孔陶瓷抗压强度及气孔率之间的关系.结果表明,在分散剂含量为0.4％(质量分数),球磨4 h,pH值为4的条件下,陶瓷浆料的黏度较低,有利于凝胶注模.固相含量增加,坯体气孔率下降.过高的固相含量使浆料流动困难,注模时引入空气导致坯体内形成较大的气孔甚至裂纹,使坯体抗压强度下降.由ZrO2引起的相变增韧及微裂纹增韧可有效改善多孔陶瓷的力学性能.随烧结助剂含量增加,多孔陶瓷气孔支撑体致密化程度增大,气孔率降低,抗压强度明显升高.多孔陶瓷的抗压强度最高达30 MPa.引入适量的ZrO2及烧结助剂,可制备气孔率适中、抗压强度高的多孔陶瓷.     

烧结温度对SiC/莫来石复相多孔陶瓷的影响

以高岭土、SiC粉末、Al2O3粉末为主要原料,采用添加造孔剂法制备了SiC/莫来石复相多孔陶瓷,探讨了烧结温度对多孔陶瓷的气孔率、体积密度、抗折强度等的影响。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征了样品的物相组成与断面形貌。结果表明,以淀粉为造孔剂,在1350℃下保温2h制备的样品综合性能最佳,其孔隙率为31.40%,抗折强度达到42.50MPa。     

相分离技术制备多孔Si_3N_4陶瓷

使用苯甲酸作为造孔剂,苯甲酸-无水乙醇溶液作为液相配置Si3N4陶瓷料浆,通过湿法成型制备多孔Si3N4陶瓷坯体。利用固相在不同温度下溶解度不同,通过改变固/液相的分离温度,在陶瓷基体中引入造孔剂。通过改变相分离的温度来实现对多孔Si3N4气孔率的控制。造孔剂苯甲酸可以在低温下挥发,从而减少了排除造孔剂过程中对Si3N4表层的氧化,保证了多孔Si3N4的高温力学性能。使用热致相分离法最大的优势是在保证湿法成型复杂形状的前提下在陶瓷基体中均匀地添加了造孔剂,制备出高气孔率多孔Si3N4陶瓷。     

相分离技术制备多孔Si3N4陶瓷

使用苯甲酸作为造孔剂，苯甲酸-无水乙醇溶液作为液相配置Si3N4陶瓷料浆，通过湿法成型制备多孔Si3N4陶瓷坯体。利用固相在不同温度下溶解度不同，通过改变固／液相的分离温度，在陶瓷基体中引入造孔剂。通过改变相分离的温度来实现对多孔Si3N4气孔率的控制。造孔剂苯甲酸可以在低温下挥发，从而减少了排除造孔剂过程中对Si3N...     

硅溶胶添加对氧化铝多孔陶瓷烧结性能的影响

以煅烧α-Al2 O3粉末为原料,硅溶胶为高温结合剂,羧甲基纤维素钠为成型黏结剂,通过混料、困料、模压成型、高温烧结等工序制备氧化铝多孔陶瓷,利用SEM和XRD对多孔陶瓷微观形貌和晶体结构进行测试,并对多孔陶瓷的线收缩率、体积密度、显气孔率和抗弯强度进行表征,系统地研究硅溶胶添加对氧化铝多孔陶瓷高温烧结特性的影响.结果表明:低温下硅溶胶的热解产物石英型SiO2将氧化铝颗粒黏结起来,形成物理黏结,能提高多孔陶瓷的力学性能;烧结温度达1500℃时,SiO2开始与氧化铝反应形成莫来石,莫来石结合相的生成使得氧化铝多孔陶瓷趋于致密,力学性能优异,抗弯强度可达(105.5±8.0)MPa;随烧结温度的升高莫来石生成量增多,导致氧化铝多孔陶瓷的体积膨胀,进而使得孔隙率增大,力学性能降低.烧结温度介于1400～1500℃之间时,可以得到微观结构合理、力学性能优异、孔隙率适中的氧化铝多孔陶瓷.     

多孔蓄热材料基体的制备与性能研究

莫来石纤维多孔陶瓷以其高气孔率、优良的力学性能可作为复合蓄热材料的基体.讨论了不同浓度的偏磷酸铝粘结剂在不同处理温度下对多孔陶瓷孔隙率、容重及抗压强度的影响.结果表明,随粘结剂浓度的增大,抗压强度也提高,同时伴随着显气孔率的降低.粘结剂浓度为25%、处理温度为650℃时.可制备出显气孔率为83.93%、抗压强度为2.02MPa、显微结构均匀的莫来石多孔陶瓷基体.     

添加成孔剂法制备孔径、气孔率可控的多孔玻璃陶瓷

研究了采用添加成孔剂法制备具有相互贯通气孔的多孔生物玻璃陶瓷的方法及其性能.多孔玻璃陶瓷主晶相为氟磷灰石和β-硅灰石,气孔率在49％-82％间连续可控,气孔由成孔剂热解排除形成的球形宏观孔(孔径200-850μm)和玻璃粉体烧结形成的微观孔(孔径2-4μm)组成,宏观孔孔径取决于成孔剂粒径并通过孔壁上的孔洞(孔径50-300μm)相互连通.塑性成孔剂硬脂酸受压产生塑性变形,添加硬脂酸的素坯强度高、可加工,烧结产物强度较高、气孔为扁球状;刚性成孔剂聚苯乙烯受压产生弹性变形,添加聚苯乙烯的素坯疏松、不可加工,烧结产物强度较低、气孔呈圆球状.成形压力对添加塑性成孔剂的样品性能影响显著,而对添加刚性成孔剂的样品性能无显著影响.气孔率与成孔剂的含量成良好的线性关系,通过控制成孔剂粒径和加入量可达到气孔率、孔径可控的目的.孔径一定时抗压强度与总气孔率成良好的二次曲线关系.     

粉煤灰基多孔陶瓷膜的制备研究

用工业废弃物粉煤灰为主要原料,采用模压成型和挤压成型工艺,在较低温度下烧制成了多孔陶瓷过滤膜.研究了造孔剂、烧成温度等对多孔陶瓷样品的孔隙率、孔结构以及物相和强度等的影响.研究表明,反应烧结是主要的烧结过程机制,烧成样品以莫来石相和方石英相为主要物相.在优化的条件下,即造孔剂添加量为20%、烧成温度1250℃时,样品的孔隙率为51.2%,中位孔径为3.72μm,N2气体通量高达1.4×104 m3·m-2·h-1·bar-1,其弯折强度达64MPa,可以满足作为高温气-固分离过滤介质的要求.