用于多孔陶瓷制备的有机模板处理工艺

以硅溶胶为表面改性剂，从提高与水基浆料的相容性、增加表面粗糙度入手，对有机模板进行了表面处理。对处理前后有机模板的表面形貌、力学性能及对涂覆量的影响进行了研究。结果表明，表面处理以后，有机模板更容易被水基浆料均匀涂覆，且回弹力得到显著增强，涂覆量也得到显著提高。这将有利于多孔陶瓷内部缺陷的减少和强度的提高。     

生物模板法制备多孔陶瓷的研究进展

生物模板法是依据生物矿化及仿生学原理,借助自然界一些生物的结构特异性或者催化活性来合成新型无机材料的一种工艺方法,尤其是在合成具有生物形态和纳米结构的多孔陶瓷领域显示出巨大的潜力.分别从生物模板的原料及制备、制备多孔陶瓷工艺和应用等3个方面,归纳和分析了近年来生物模板法制备多孔陶瓷材料的研究进展,提出了生物模板法制备多孔陶瓷工艺过程中存在的一些问题,并对该领域今后的研究和发展提出了一些建议.     

用于多孔陶瓷制备的有机模板处理工艺

以硅溶胶为表面改性剂,从提高与水基浆料的相容性、增加表面粗糙度入手,对有机模板进行了表面处理.对处理前后有机模板的表面形貌、力学性能及对涂覆量的影响进行了研究.结果表明,表面处理以后,有机模板更容易被水基浆料均匀涂覆,且回弹力得到显著增强,涂覆量也得到显著提高.这将有利于多孔陶瓷内部缺陷的减少和强度的提高.     

模板法制备多孔碳材料的研究

多孔碳材料在催化、吸附、能源领域具有广泛的应用价值,它具有比表面积大、导电和导热性高、化学稳定好、价格便宜等特点,受到了人们的广泛关注.综述了氧化硅模板法制备多孔碳材料的研究进展,并简要地阐述了各种氧化硅为模板制备多孔碳材料的制备过程和优缺点.最后总结和展望了目前的研究现状和今后的发展.     

低介电常数多孔氮化硅陶瓷的制备

采用凝胶注模成型工艺,以SiO2含量大于等于95%的空芯玻璃微珠作造孔剂,通过控制造孔剂的加入量和调节造孔剂的孔径成功制备出低介电常数、高强度的多孔Si3N4陶瓷。结果表明,随着造孔剂含量的增加,试样气孔率增大,弯曲强度降低,ε和tanδ都相应降低,ε最低为1.77;在造孔剂加入量为10%时,随着造孔剂的孔径尺寸变大,试样的孔径变大,弯曲强度降低,试样的ε和tanδ也相应降低。当造孔剂含量为10%、孔径尺寸为80μm时制备的多孔氮化硅陶瓷ε为2.13,弯曲强度达到38MPa,适合作为宽频带天线罩的夹层材料。     

用木材制备生物结构陶瓷

木材经千百万年自然界的演化，形成了独特的生物学结构，多层次、纤维状胞管结构和各向异性是其主要特点。木材这种高气孔率材料有良好的刚性、强度和韧性，与其结构是密切相关的。以木材为模板，通过有机－无机转化，获得具有生物结构的陶瓷材料，为材料的结构设计提供了新思路。通过木材的陶瓷化可以制备出炭素材料、碳化物陶瓷、氧化物陶瓷、无机／有机复合材料和薄膜等。木材是可再生性资源，这种技术对结构的可调控性很好，材料性能独特，发展前景广阔。评述了该领域近年来的研究进展。     

碳热还原-反应烧结法制备多孔氮化硅陶瓷

以廉价的二氧化硅、炭黑和硅粉为起始原料, 利用碳热还原-反应烧结法制备了高气孔率、孔结构均匀的多孔氮化硅陶瓷, 考察了原料中硅粉含量对多孔氮化硅陶瓷微观组织和力学性能的影响。XRD分析表明烧结后的试样成分除了少量的α-Si₃N₄相和晶间相Y₂Si₃O₃N₄外, 其余都是β-Si₃N₄相; SEM分析显示微观组织由棒状β-Si₃N₄晶粒和均匀的孔组成。通过改变硅粉的含量, 制备了不同气孔率, 力学性能优异的多孔氮化硅陶瓷。     

冰冻铸造法制备Al2O3多孔陶瓷

以冰为造孔模板,采用冰冻铸造法制备了Al2O3多孔陶瓷,借助扫描电镜(SEM)观察了孔结构,并研究了冷冻温度、浆体浓度、烧结温度等工艺对多孔陶瓷显微结构、气孔率和抗压强度的影响。结果表明,可获得层状孔结构的Al2O3陶瓷,且孔结构受冷冻温度和浆体浓度的影响较大。当最大气孔率为80%时,抗压强度为16.1MPa;当最小气孔率为32%时,抗压强度为17.4MPa。     

甘蔗渣和环氧树脂制备碳木材陶瓷的研究

采用固体废弃物甘蔗渣为原料,与环氧树脂混合后真空烧结制备碳木材陶瓷。利用TG-DSC分析了木材陶瓷的热分解行为。利用XRD、SEM表征了木材陶瓷的相组成和微观结构,研究了碳化温度对木材陶瓷的残炭率、体积收缩率、平面尺寸收缩率、厚度收缩率和体积电阻率的影响。结果表明:甘蔗渣制备的木材陶瓷是一种多孔碳材料,随着碳化温度升高,石墨化程度提高;烧结温度每升高100℃,残炭率降低约1%～2%,体积收缩率升高0.5%～1%。平面尺寸和厚度收缩率与烧结温度正相关。体积电阻率随温度升高而降低。     

由椴木木粉和酚醛树脂制备木材陶瓷的研究

以椴木木粉和酚醛树脂为原料制成一种新的木材陶瓷.用TGA、XRlD和SEM技术分别对木材陶瓷的形成机理、物相构成和微观结构进行了表征与研究.详细讨论了碳化温度和酚醛树脂用量对木材陶瓷显气孔率、体积电阻率和弯曲强度的影响.结果表明,木材陶瓷是由酚醛树脂生成的玻璃态的硬碳和由木粉生成的无定形的软碳组成的多孔性碳复合材料;随碳化温度升高或酚醛树脂用量的增加,木材陶瓷的显气孔率和弯曲强度增大,体积电阻率下降;碳化温度升高可以使(002)衍射峰逐渐变窄,强度增大,并且向高角度移动,晶面间距d₍₀₀₂₎减小,而酚醛树脂用量的增加对(002)衍射峰和晶面间距d₍₀₀₂₎基本没有影响;当碳化温度为1350℃,酚醛树脂用量为160wt％时,木材陶瓷的显气孔率、体积电阻率和弯曲强度分别达到了50％、2.0×10^-2Ω·cm和25MPa.     

纳米阵列阳极氧化铝模板的制备及其形成机理

多孔阵列阳极氧化铝模板为合成大面积的准一维纳米丝和纳米管微阵列提供了一种有效的载体.采用二次氧化法,制备了孔径在30～40 nm之间的纳米阵列氧化铝模板,分析了纳米阵列阳极氧化铝模板形成的热力学原理、动力学原理及孔的形成机理.采用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行了表征,通过扩孔试验得到了孔径与扩孔时间的关系.用XRD衍射仪对纳米薄膜的成分和形态进行了分析,证明了制备的氧化膜是非晶态的.     

Preparation and Analysis of Porous Anodic Alumina Template on Silicon Substrate

Porous anodic alumina (PAA) template is widely used to prepare ordered nanostructure materials. But conventional PAA templates have been restricted for application in micro-electro-mechanical systems (MEMS) technology due to limitations such as shape and brittleness. In this article, a novel process of fabricating alumina porous template based on silicon wafer is described. Porous alumina films were formed by two-step anodization of aluminum layers sputter deposited on silicon wafer. The pore diameters range from 80 to 100 nm. The Pilling–Bedworth ratio of Al/Al₂O₃ was measured and calculated. Thickness of PAA template can be precisely controlled. This research provides an effective tool to nanofabrication in MEMS technology.     

多孔陶瓷材料的制备技术

本文评述了近年来多孔陶瓷材料制备技术的研究现状，对目前研究比较活跃，应用比较成功的几种制备技术进行了分析，并讨论了今后的发展趋势。     

双醛纤维素的制备及其对纸张强度的增强

目的 采用球磨降低纤维素的结晶度,制备纤维素超细粉体;采用高碘酸钠氧化球磨后的纤维素,制备出双醛纤维素;利用双醛纤维素改善纸张的抗张强度.方法 以微晶纤维素为原料,通过球磨粉碎处理,制备出微晶纤维素超细粉体.利用红外光谱、核磁光谱、X射线衍射和扫描电镜对不同处理时间的样品进行表征;利用高碘酸钠对球磨粉碎后的微晶纤维素超细粉体进行选择性氧化,制备双醛纤维素超细粉体;将双醛纤维素超细粉体加入纸浆中,研究其对纸张强度的影响.结果 微晶纤维素经球磨粉碎后,结晶区被破坏,结晶度下降,会形成大小不一的超细粉状;纸张中双醛纤维素超细粉体的质量分数分别为0.8％和1.0％时,纸张干、湿强度提高到最大;微晶纤维素超细粉体与高碘酸钠的质量比为1:3时,纸张湿抗张强度效果较好,从1.9 N·m/g增加至2.32 N·m/g,提高了22.1％.结论 微晶纤维素超细粉体经高碘酸钠氧化后,纤维表面产生了大量醛基,在抄纸过程中会与纤维表面上的羟基形成半缩醛结构,使纸张的干、湿抗张强度得到改善.     

NaY分子筛模板法合成多孔炭材料

采用NaY沸石分子筛作模板,乙酰丙酮为炭前驱体,使用液相浸渍-气相沉积工艺合成了富含微孔和中孔结构的多孔炭材料并对其进行了表征.所合成的多孔炭比表面积1351m2/g,孔容0.892cm3/g,微孔率0.63,孔径分布多在0.8nm～3.0nm之间.     

多孔微晶玻璃作为药物载体材料的制备及其体外释药研究

应用玻璃结晶法制备了以磷酸钙为主体的多孔微晶玻璃载体材料,并以利福平作为模型药物进行了体外释药试验。研究表明该载体材料能够在高浓度水平下长期维持药物的稳定释放;研究结果还显示调节磷酸钙纤维的几何尺寸可以有效地改变载体材料的空隙率,因此有望成为一种理想的DDS（Drug delivery system)药物控释性释放的新型无机载体材料。     

高度有序多孔氧化铝模板的制备工艺与生长机制的研究

采用二次氧化法制备出高度有序的多孔氧化铝模板，结合扫描电镜和原子力显微镜对其结构、形貌进行观察和表征。研究了铝箔预处理和温度等对多孔氧化铝模板孔洞有序性的影响，讨论了有序孔洞的自组织生长机理。     

通孔型多孔陶瓷材料制备技术新进展

简要介绍了通孔型多孔陶瓷材料的性能及其应用领域,综合论述了通孔型多孔陶瓷材料的制备技术及研究进展,分析了各种制备方法的优缺点,预测了通孔型多孔陶瓷制备技术的发展方向。     

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.     

废纸纤维素/壳聚糖膜的制备及性能

为增强壳聚糖膜的力学性能,制备了废纸纤维素/壳聚糖膜.以包装废弃瓦楞纸为原料,通过碱处理和漂白处理得到再生纤维素,再以不同组分与壳聚糖制备成膜,并对不同原料膜进行形态观察和力学性能检测.研究结果表明:废纸纤维素呈丝状,纤维直径约为15～20μm,结晶度较原始瓦楞纸有大幅提高;当在质量分数为2％的壳聚糖溶液中添加相对质量分数为5％的废纸纤维素时,废纸纤维素/壳聚糖膜力学性能最好,最大拉伸强度达52.3 MPa,断裂伸长率超过20％,纤维素分布均匀.