高气孔率及高强度多孔氧化铝陶瓷的制备

在叔丁醇、丙烯酰胺、氧化铝组成的超低固相含量的浆料体系中,研究了分散剂、pH值等参数对浆料流变学性能的影响规律.采用柠檬酸作为分散剂、pH值约为6时,体积分数为10%的Al2O3浆料具有最低的黏度.利用叔丁醇极易挥发的特点,采用凝胶注模的工艺,制备了高气孔率及高强度的多孔氧化铝陶瓷,研究了固相含量和烧结温度对气孔率和压缩强度的影响规律,当气孔率为74%时,多孔氧化铝陶瓷的压缩强度在8MPa以上.     

Al_2O_3多孔陶瓷的制备及性能

以煅烧α-Al_2O_3微粉为原料、粘土为高温烧成粘结剂、羧甲基纤维素为成型粘结剂,采用模压成型法制备了氧化铝多孔陶瓷,运用TG-DSC、SEM、XRD等手段研究了烧成温度、粘土含量对氧化铝多孔陶瓷微观形貌、物相结构、线收缩率、气孔率及力学性能的影响。结果表明:在烧结温度为1400℃时,氧化铝多孔陶瓷出现液相烧结,1500℃时液相烧结随粘土含量的增加更加明显;粘土在高温下促进了氧化铝多孔陶瓷的致密化使得线收缩率增大、气孔率降低、抗折强度提高。烧成氧化铝多孔陶瓷的主晶相为α-Al_2O_3,并有少量的莫来石相,莫来石由粘土在高温下转变得到。1400℃烧成的氧化铝多孔陶瓷综合性能优异,其气孔率介于28.6%~33.7%之间,抗折强度介于37.0~64.0 MPa之间。     

氧化铝纤维对多孔陶瓷载体性能的影响

通过添加适量的塑性剂和造孔剂,采用挤压成型的方式制成了氧化铝纤维增强多孔陶瓷.探讨了不同烧结温度和不同纤维含量对于多孔陶瓷性能的影响.随着烧结温度的提高和纤维含量的增加,样品的线收缩率不断减小,而气孔率和抗折强度先增加后减小.在900℃烧结后,纤维含量4％时,材料最大抗折强度最高并达到4.19Mpa,比基体材料提高了35％.氧化铝纤维的加入有效地解决了多孔陶瓷开裂的问题.     

海藻酸钠冷冻干燥制备环保型直通孔多孔氧化铝陶瓷(英文)

将海藻酸钠、氧化铝混合制成的浆料定向冷冻,使水定向结冰成孔,再对坯体进行冷冻干燥,使冰升华留下的孔隙结构得以保存,制备具有直通孔结构氧化铝多孔陶瓷。气孔率为66.7%的多孔氧化铝陶瓷具有比传统氧化铝泡沫陶瓷高10倍的渗透率。利用固相体积含量25%的浆料制备的多孔陶瓷抗压强度达到16.03 MPa。通过在原料中加入天然无毒的海藻酸钠作为黏结剂,不仅使整个工艺过程和原料都环境友好,而且使干燥后的坯体具有一定强度,可以满足搬运和机加工的要求。通过控制浆料的黏度和流动性以及分散剂加入量,获得均匀的孔隙结构。此外,还研究了固相含量、烧结温度对气孔率、压缩强度及渗透率等性能的影响。随着固相含量从30%降低到20%,样品的气孔率从61%提高了到72%,而压缩强度从16.03 MPa下降到3.42 MPa,渗透率从0.19×10–11 m2提高到4.51×10–11 m2。随着烧结温度从1 300℃提高到1 500℃,材料的气孔率从69.72%下降到67.02%,而压缩强度从4.45 MPa提高到18.66 MPa,渗透率从4.51×10–11 m2下降到4.09×10–11 m2。     

高气孔率及低热导率多孔莫来石陶瓷的制备(英文)

采用叔丁醇基凝胶注模工艺制备多孔莫来石陶瓷,研究了固含量和烧结工艺对多孔莫来石陶瓷显微结构、气孔率、气孔尺寸及分布、压缩强度和室温热导率的影响。结果表明,固含量相同时,随着烧结温度的升高,多孔莫来石陶瓷的气孔率不断降低,而抗压强度则不断增加;当固含量为15%、烧结温度为1 350℃时,多孔莫来石陶瓷的气孔率最高为71.7%,平均气孔孔径为3.49μm,而热导率则低至0.103W/(m·K)。通过改变烧结温度和初始固含量可调整多孔莫来石陶瓷的微观结构和性能。     

MgO烧结助剂对氧化铝多孔陶瓷结构和性能的影响

以叔丁醇为溶剂,采用凝胶注模成型工艺于1 500℃保温2 h烧结制备出高气孔率、高强度、低热导率氧化铝多孔陶瓷。研究了氧化镁烧结助剂对氧化铝多孔陶瓷气孔率、气孔尺寸及分布、耐压强度和室温热导率的影响。结果表明:当氧化镁添加量从0.5%(质量分数)增加到2.0%时,气孔率的变化范围为64.65%~73.28%;气孔尺寸分布均匀,平均孔径为0.91~1.30μm;加入Mg O后,陶瓷具有较高的耐压强度,介于14.1~36.2 MPa之间,室温热导率[最低可达0.55 W/(m?K)]比相应的致密陶瓷[室温热导率约为30 W/(m?K)]低2个数量级左右。     

不同铝源对SiC/堇青石复相多孔陶瓷的制备及性能影响

以碳化硅、氮化铝、层析氧化铝、氢氧化铝、氟化铝、滑石为主要原料,石墨为造孔剂通过原位反应烧结技术制备碳化硅/堇青石复相多孔陶瓷.研究了含铝化合物种类、烧结温度、石墨含量对SiC/堇青石复相多孔陶瓷相组成、微观结构、气孔率和抗折强度的影响,同时对S0组在1200℃烧结温度下制得的SiC/堇青石复合多孔陶瓷的孔径分布进行了测试分析.结果表明:以AlN为铝源在1200℃下烧结,石墨含量在15％时,堇青石结合SiC多孔陶瓷的抗弯强度和气孔率两项综合性能达到最优,气孔率为31.99％,相应的弯曲强度86.20 MPa.S0组的平均孔径大小在3.0191 μm.     

多孔二氧化锆基隔热材料的制备及性能

为制备高气孔率的隔热材料,采用水基凝胶注模法制备了多孔二氧化锆基陶瓷材料.研究了干燥方式、添加氧化铝粉体、固相含量、烧结温度等因素对多孔陶瓷气孔率、密度、微观形貌等的影响,对比了低温干燥、溶液置换干燥和真空冷冻干燥三种干燥方式对低固相含量凝胶注模湿坯干燥的影响.通过实时监测坯体在高温下的烧结影像及尺寸变化,研究了二氧化锆基陶瓷的烧结收缩行为,揭示了添加氧化铝粉体对二氧化锆基陶瓷烧结收缩的抑制作用机理.结果表明真空冷冻干燥是最佳干燥工艺.添加体积分数为32％氧化铝粉体的样品的烧结收缩相比未添加氧化铝粉体的样品减少近60％.通过对固相含量、烧结温度的调配,并结合适宜的干燥工艺及添加氧化铝等手段对坯体收缩进行控制,最终获得了气孔率达到74.44％,压缩强度为3.19 MPa的多孔二氧化锆基陶瓷材料.     

钼尾矿化学发泡法制备多孔陶瓷

为了资源化利用被废弃的钼尾矿,以陕南钼尾矿粉、石英粉、铝酸钙水泥为主要原料,双氧水为发泡剂,采用化学发泡-烧结法制备多孔陶瓷,主要研究了发泡剂添加量(外加,质量分数分别为1%、2%、3%、4%和5%)和烧结温度(分别为1 000、1 100℃)对多孔陶瓷显气孔率、体积密度、常温耐压强度和物相组成的影响。结果表明:1)随着双氧水添加量的增加,多孔陶瓷的显气孔率增大,体积密度和常温耐压强度减小。2)随着烧结温度的升高,多孔陶瓷的常温耐压强度明显增大。3)双氧水添加量为2%(w)、1 100℃煅烧制备的多孔陶瓷,其体积密度为0. 79 g·cm~(-3),显气孔率为69. 6%,耐压强度为0. 49 MPa;气孔大小一致,分布均匀,孔径300μm左右;主晶相为石英,次晶相为铝酸钙和氧化铝,并含少量钙长石。     

叔丁醇基凝胶注模成型制备氧化铝多孔陶瓷

以微米级Al2O3粉料为原料,叔丁醇为溶剂,采用凝胶注模成型工艺制备了氧化铝多孔陶瓷,并研究了Al2O3浆料的固相体积分数(分别为8%、10%、13%和15%)对1 500℃保温2 h烧后氧化铝多孔陶瓷的气孔率、气孔孔径分布、耐压强度、热导率和显微结构的影响.结果表明:当Al2O3浆料的固相体积分数从8%增加到15%时,氧化铝多孔陶瓷烧结体的总气孔率从71.2%逐渐降低至61.2%,气孔平均孔径从1.0 μm逐渐减小至0.78 μm,耐压强度从16.0 MPa逐渐增大至45.6 MPa,而热导率从1.03 W·(m·K)-1逐渐增大至1.83W·(m·K)-1.     

气孔率可控氧化铝多孔陶瓷制备工艺的研究

以PAA-NH4与阿拉伯树胶为分散剂,采用有机泡沫浸渍和凝胶注模工艺制备了不同气孔率的氧化铝陶瓷。探讨了工艺参数对坯体的干燥和烧结状况的影响,以及有机泡沫的压缩比对多孔陶瓷的气孔率的影响。结果表明,坯体干燥最佳的升温速率为0．5℃／min;坯体的排胶温度为200～600℃．此时升温速率为0．5℃／min。大于600℃时．升温速率为10℃／min左右;可以根据有机泡沫的压缩比例,设计多孔陶瓷的气孔率的大小。     

用粉煤灰和赤泥为原料制备多孔陶瓷的研究

以粉煤灰和赤泥为主要原料制备了多孔陶瓷材料,研究了原料的不同配比、烧结温度等对多孔陶瓷样品的显气孔率、抗折强度、显微结构及物相等的影响。研究结果表明,粉煤灰与赤泥的配比和烧结温度是影响样品结构和性能的主要因素。4#试样烧成温度为1150℃时,显气孔率为48.33%,抗折强度为16.5MPa,样品的晶相组成为氧化铁、硅线石、钙钠长石、钙铁榴石等,气孔呈三维连通均匀分布于样品中,是一种气孔率高且强度高的优质多孔陶瓷。     

有机泡沫浸渍法氧化铝多孔陶瓷制备研究

有机泡沫浸渍法是当前制备多孔陶瓷最为常见的一种工艺,因其可以制备出气孔分布均匀、气孔率超高、贯通且结构为三维立体网络状的多孔陶瓷。本文研究了添加不同种类以及不同含量的分散剂对α-Al2O3在悬浮液中稳定性的影响,结果表明当固含量为5 wt%时,选用阿拉伯树胶分散剂、且添加量为0.8 wt%时,α-Al2O3悬浮液的稳定性最佳。为了有效降低氧化铝陶瓷的烧结温度,通过实验研究选择的助烧剂质量比为2:1的Si O2/Cu O,添加量为3 wt%。使用气孔率分别为75%、80%、95%的有机泡沫模板,在固含量选取为30 wt%的悬浮液中浸渍后干燥,最后在1200℃烧结2 h,分别制备得到了气孔率为65%、72%、93%的多孔氧化铝陶瓷。     

原位反应锆英石结合的多孔SiC陶瓷的制备

以α-SiC粉和c-ZrO2粉为原料,聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral,PVB)为造孔剂,通过干压成型,在空气气氛中无压烧结制备了原位反应锆英石结合的多孔SiC陶瓷.研究了烧结温度对多孔SiC陶瓷的相组成、线膨胀、开口气孔率、孔径分布及压缩强度的影响,并对多孔SiC陶瓷的显微结构进行了分析.结果表明:...     

钙铝质原料对六铝酸钙多孔陶瓷性能的影响

以氢氧化铝、氢氧化钙、氧化铝和碳酸钙为原料,在不同温度下烧结合成六铝酸钙多孔陶瓷,研究钙铝质原料、烧结温度对六铝酸钙性能的影响,结果表明：采用氢氧化铝和氢氧化钙合成的CA6性能最优,其最佳的烧结温度为1500℃,可以合成显气孔率达60%、体积密度为1.55g/m^3的六铝酸钙多孔陶瓷。     

烧结制度对多孔Al2O3陶瓷载体性能影响的研究

本文用固态粒子烧结法制备多孔氧化铝陶瓷 ,研究了烧结制度对多孔陶瓷的空隙率、孔径、硬度及热变型等的影响 ,制得了具有较高孔隙率 (44 %～ 6 0 % )和一定孔径分布和强度的多孔氧化铝陶瓷     

泡沫浸渍法制备氧化铝多孔陶瓷

采用泡沫浸渍工艺制备出了高孔隙率、高强度的氧化铝多孔陶瓷,研究了泡沫体的预处理方式以及烧成温度对多孔陶瓷性能的影响。扫描电子显微镜（SEM）结果显示：选用聚氨酯泡沫体作为成型骨架,并对其进行酒精浸泡和清水冲洗的预处理过程,最终制备的氧化铝多孔陶瓷具有很高的气孔率,且孔洞分布均匀,孔的连通性好,孔径在0.3-1 mm之间。陶瓷的最佳烧成温度为1600℃,此时陶瓷气孔率保持在67%以上,抗折强度为5.6 MPa。     

钙铝质原料对六铝酸钙多孔陶瓷性能的影响

以氢氧化铝、氢氧化钙、氧化铝和碳酸钙为原料在不同温度下烧结合成六铝酸钙多孔陶瓷,研究钙铝质原料、烧结温度对六铝酸钙性能的影响,结果表明:采用氢氧化铝和氢氧化钙合成的CA6性能最优.其最佳的烧结温度为1 500℃,可以合成显气孔率达60%、体积密度为1.55 g/m3的六铝酸钙多孔陶瓷.     

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.     

过滤器用氧化铝多孔陶瓷

以氧化铝为原料,用碳化硅和活化剂混合物作粘合剂,用碳酸氢氨作发泡剂制得了过滤器用氧化铝多孔陶瓷,并研究了添加剂量和烧成温度对陶瓷气孔率和强度的影响。