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采用SiC粉体与聚碳硅烷(PCS)为原料浇注成型低温烧结制备SiC多孔陶瓷,研究了PCS含量对SiC多孔陶瓷性能的影响。结果表明,PCS含量大于2wt%时可浇注成型,PCS经烧结后生成裂解产物将SiC颗粒粘结起来。所得SiC多孔陶瓷孔径呈单峰分布、孔径分布窄、热膨胀系数低、烧结过程中线收缩率小。随着PCS含量的增大烧成SiC多孔陶瓷的孔隙率降低,但强度显著提高。PCS含量为6wt%时多孔陶瓷的孔隙率、弯折强度和线收缩率分别为36.2%、33.8MPa和0.42%。 相似文献
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凝胶浇注成型制备致密 SiC陶瓷材料 总被引:4,自引:0,他引:4
采用一种凝胶浇注成型预配液作为陶瓷粉体的分散介质,将亚微米级SiC粉体和烧结助剂Y2O3、Al2O3直接混合,制得了固含量>50vol%的凝胶浇注浆料,在100s-1的剪切速率下,浆料粘度<1Pa·s,可以顺利实现凝胶浇注成型;对得到的SiC素坯进行了无压烧结.在2000℃保温1h(氩气氛)的烧结条件下,烧结体相对密度为(98.1±0.2)%,抗折强度、硬度和韧性分别为(722±70)MPa、(20.18±0.75)GPa、(4.00±0.20)MPa·m1/2. 相似文献
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定向冷冻技术是将原材料、溶剂及添加剂均匀混合,利用溶剂的“液-固-气”相转变获得多孔材料的一种方法,具有操作简便和绿色环保等优点。与通常的造孔技术不同,定向冷冻技术可实现对物理、化学和力学性能的高度控制,所制备的材料具有定向排列的孔隙和不同层面上的分级结构。这种技术被广泛应用于制备具有各向异性的无机、有机、杂化和碳质多孔材料。此外,该方法还可以扩展到模拟天然结构的仿生材料中,以组装具有优异力学和物理特征的多孔复合材料,在环境、能源、热管理和生物医学等领域具有广阔的应用前景。本文从定向冷冻技术的来源以及原理出发,根据单颗粒及多颗粒的受力模型揭示了定向结构的形成机理,分析了溶质、溶剂、温度梯度和添加剂等对材料结构以及性能的影响。另外,根据前驱体材料掺杂改性的不同手段,介绍了一步法与两步法制备定向结构的特点。同时,总结了定向冷冻技术在污染物吸附、能量储存与转换、结构材料、热管理和生物材料等方面的研究进展,最后指出了当前研究中亟需解决的问题,并展望了其未来的发展方向。 相似文献
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贝壳珍珠层是一种天然的层状结构复合材料,类似"砖和泥"的软硬相交替的层状分级组装结构赋予其优良的力学性能。通过对贝壳的珍珠层进行仿生研究,人们已利用不同技术如冷冻铸造技术等,制备了一系列仿生高强超韧层状复合材料,并且这些材料在航空航天、军事、民用及机械工程等领域表现出广阔的应用前景。首先介绍了贝壳珍珠层的结构性能,并对其断裂机制进行了阐述;然后综合介绍了冷冻铸造技术的发展历程、作用机理、控制因素、装置设计和总体工艺流程。在此基础上,对制备仿贝壳层状结构陶瓷复合材料的表观密度、多孔陶瓷的孔隙率进行介绍,综述了多孔陶瓷的性能、陶瓷/金属层状结构复合材料以及陶瓷/聚合物层状结构复合材料的特点和应用,最后分析和总结了在研究仿贝壳层状结构陶瓷复合材料过程中出现的问题,并对该复合材料的未来发展趋势做了一定的预测。 相似文献
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孔径可控的多孔羟基磷灰石的制备工艺研究 总被引:14,自引:0,他引:14
采用添加造孔剂法,选择合适的造孔剂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),通过严格筛分,可烧结制得孔径可控的多孔基磷灰石陶瓷,气孔率可从20%到50%变化。并对烧结多孔体中孔的结构、孔径分布与特征,影响气孔率和力学性能的因素进行了研究与讨论。 相似文献
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研究了以中间相炭微球为原料,羧甲基纤维素为添加剂制备管式炭膜过程中膜孔的形成及控制.扫描电子显微镜(SEM)分析表明,炭膜中的孔隙主要是由微球堆积的间隙和粘结剂高温分解形成的.热重分析(TG)和气泡法孔径测试结果表明,随着添加剂用量的减少和升温速率的提高,炭膜孔径减小;同时低于800℃炭化处理能够显著增加炭膜孔径.浸渍液浓度的增加和浸渍次数的增加均能减小炭膜平均孔径,说明制备工艺条件的控制是调整膜孔结构的有效手段. 相似文献
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AbstractSilica and alumina with macro-meso-type hierarchical pore systems are synthesized by dual templating using both surfactants and polystyrene (PS) spheres. After calcination, scanning electron microscope images show uniform macropores with a diameter of approximately 200 nm. This size coincides with that of the original PS spheres. The density of the macropores increases with the amount of added PS spheres in the precursor solutions. Transmission electron microscope images, small-angle x-ray scattering spectra and N2 adsorption–desorption isotherms reveal the formation of ordered mesoporous structures in the macropore walls. Also, the existence of micropores (less than 2 nm in size) was confirmed from the large N2 uptake at low relative pressures. 相似文献
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Norihiro Suzuki Yoshio Sakka Yusuke Yamauchi 《Science and Technology of Advanced Materials》2009,10(2)
Silica and alumina with macro-meso-type hierarchical pore systems are synthesized by dual templating using both surfactants and polystyrene (PS) spheres. After calcination, scanning electron microscope images show uniform macropores with a diameter of approximately 200 nm. This size coincides with that of the original PS spheres. The density of the macropores increases with the amount of added PS spheres in the precursor solutions. Transmission electron microscope images, small-angle x-ray scattering spectra and N2 adsorption–desorption isotherms reveal the formation of ordered mesoporous structures in the macropore walls. Also, the existence of micropores (less than 2 nm in size) was confirmed from the large N2 uptake at low relative pressures. 相似文献
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采用粉末冶金方法,添加聚甲基丙烯酸甲酯作为造孔剂,经1300℃烧结2h获得孔隙度为25%~70%(体积分数),孔隙尺寸为10~10001am的多孔钛。多孔钛具有三维连通的孔隙结构,其孔可以分为两种:一种是分布均匀、而且相互连通的宏观孔隙;另一种是分布在开放贯通的大孔壁上,孤立的近似球形的微孔。其孔隙度、孔隙尺寸及孔隙的连通程度随着造孔剂体积分数和粒度的增大而增大。 相似文献
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随着人们对锂离子电池需求的日益增加, 高能量密度和高功率密度锂离子电池技术成为研究热点之一。材料改性及新材料开发能有效提高电池的能量密度, 除此以外, 孔隙率、孔径大小与分布、曲折度及电极组分分布等电极的微观结构参数也是决定电极及电池性能的关键因素。通过优化电极结构设计提升高比能电池的性能逐渐成为人们关注的焦点。本文综述了锂离子电池多孔电极结构设计优化的研究进展, 总结了多孔电极结构设计要素及制备方法, 最后对电极结构设计优化以及推动新型制备技术的规模化应用在高比能锂离子电池领域的未来发展前景进行展望。 相似文献
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Younghun Kim 《Materials Research Bulletin》2004,39(13):2103-2112
Hierarchical channel or well-connected small and large pore networks show multiple advantages for application in catalysis or adsorbent in aqueous condition. Micro- and mesopores provide size or shape selectivity for a guest molecule, while additional macropores reduce transport limitations. In this study, we proposed a novel method to prepare bimodal porous aluminas, which have meso- and macropores with narrow pore size distribution and well defined pore channels. The framework of the porous alumina is prepared via a chemical templating method using alkyl carboxylates. Polystyrene (PS) beads are employed as a physical template for macropores. We examined polydiallyldimethylammonium chloride (PDDA)-treated aluminas as organic adsorbent in aqueous solution. Above 90% of the anionic dye (acid red 44) is removed within 10 min, and the adsorption rate of PDDA/P4 (supported on the bimodal porous alumina) is faster than that of PDDA/P2 (supported on the unimodal porous alumina) because macropore of P4 have reduced transport limitation and enhanced the accessibility to the active site of cationic charge. 相似文献
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利用通用单胞法(GMC)计算了不同孔隙形状及孔隙率对多孔材料等效弹性参数的影响,计算中分别采用二维方形、圆形孔隙模型和三维立方体、球形孔隙模型模拟多孔材料。不同孔隙率下等效弹性参数的计算结果表明: 不同孔隙形状下,多孔材料等效弹性参数随孔隙率增大的退化程度不同;通过对比二维简化模型与三维模型的差异,发现二维简化模型对多孔材料等效弹性参数的估算值偏低。进一步将GMC计算结果和已有文献实验结果进行比较,发现两者具有较高的吻合度。最后将GMC模型与有限元、经验模型进行对比,得出GMC模型的局限性。综合计算结果,GMC具有一定的计算精度,可应用于工程实际分析中。 相似文献