定向多孔陶瓷的制备与应用进展

定向多孔陶瓷因具有良好的流体渗透性及力学性能越来越引起人们的广泛重视。综述了定向多孔陶瓷常见的制备工艺,分别介绍了阳极氧化工艺、生物模板工艺、添加造孔剂工艺、冷冻干燥工艺以及其他常见工艺的原理以及国内外发展现状,总结了各种工艺的特点,其中阳极氧化工艺主要用于制备高度定向周期排列的介孔结构,此法存在基体与多孔材料分离时产生环境污染问题;生物模板工艺主要利用天然木材为模板,通过渗透、热解、反应等工艺步骤直接复型其生物形态的定向孔结构,此法制备的定向多孔陶瓷气孔率较低、力学性能较差且其制备步骤较为繁琐等问题;添加造孔剂工艺是利用高长径比的造孔剂通过挤压或者施加磁场等方式使其定向排列从而得到定向孔,此法生产大型陶瓷产品时具有一定的优势;冷冻干燥工艺主要是冷冻凝固陶瓷浆料,使浆料中的溶剂定向生长为"冰晶"随后减压干燥以去除凝固相溶剂,从而制备出多孔陶瓷,此法制备的成品孔隙率易于控制且定向孔连通性良好。综述了定向多孔陶瓷作为陶瓷过滤器和交叉复合材料预制体的应用,并对其制备工艺进行了总结与展望。