氮化钛多孔陶瓷的制备、孔隙结构调控及其力学、导电性能

采用凝胶注模成型工艺制备TiN多孔陶瓷,研究了固含量、烧结温度对TiN多孔陶瓷物相组成、微观结构、孔隙率和孔径分布的影响,以及Ti N多孔陶瓷孔隙结构与其力学、电学性能的关联。结果表明:随着固含量和烧结温度的升高,TiN多孔陶瓷孔隙分布均匀,孔径尺寸和孔隙率缓慢下降,其开气孔率变化范围为41.8%~60.0%。随着孔隙率的降低及烧结温度的升高,TiN多孔陶瓷抗弯强度及电导率分别由14.2 MPa和7.9×10~3 S/m逐渐增大到34.6 MPa和23.1×10~3 S/m,这是由于Y_2TiO_5液相的产生,促进了晶粒生长及孔壁连接。     

水基冷冻干燥工艺制备层状结构多孔SiC陶瓷

以微米级SiC粉体为原料,利用冷冻干燥和原位反应烧结制备了具有层状孔道结构的SiC多孔陶瓷.XRD分析表明多孔陶瓷的主相是α-SiC,结合相是方石英;SEM观察到多孔陶瓷具有相互连通的开孔结构;多孔SiC陶瓷的总孔隙率和开孔隙率随固相含量和烧结温度的增加而下降.多孔陶瓷的孔径分布呈现双峰分布特点,大孔孔径峰值介于20～80 μm,小孔孔径峰值为0.5～0.9 μm.在原位反应烧结过程中,在1100℃以上SiC开始发生氧化形成SiO2结合的多孔SiC陶瓷,显著提高了陶瓷的压缩强度.随着烧结温度从1000℃提高到1500℃,固相含量为30vol%的多孔SiC陶瓷开孔率从68.9%下降到61.8%,压缩强度由5.5 MPa升至25.5 MPa.     

烧结工艺对石英质多孔陶瓷性能的影响

以石英砂为主要原料,采用液相烧结法,经半干压成型制备石英质多孔陶瓷.采用SEM对多孔陶瓷的显微结构进行表征.探讨了烧结温度、保温时间对多孔陶瓷孔隙率及断裂强度的影响.结果表明:随着烧结温度升高,保温时间延长,石英质多孔陶瓷的孔隙率下降、断裂强度不断增大;最佳烧结温度为1250℃,最佳保温时间为30 min.在最佳烧结工艺条件下,制备得到高孔隙率陶瓷,孔结构单一且孔径分布较窄,平均孔径大约为12.41μm.     

以硅藻土为硅源制备硅酸钙多孔陶瓷

以硅藻土和碳酸钙为主要原料、淀粉为造孔剂、PVA为粘结剂,通过反应烧结制备了硅酸钙多孔陶瓷。研究了配比和烧结温度对样品体积收缩率、抗压强度和物相组成的影响。同时,也研究了造孔剂含量对气孔率和强度的影响。结果表明,收缩率随烧结温度的升高而增大,造孔剂含量与气孔率成正比、与抗压强度成反比。当碳酸钙含量为20 wt%,造孔剂含量为15 wt%时,在1250?C烧结可制备出气孔率为48.79%、抗压强度为12.2 MPa的多孔陶瓷。     

烧结温度对铜尾矿多孔陶瓷物理性能的影响研究

以铜尾矿和钾长石为主要原料,添加CaCO3为发泡剂,制备多孔陶瓷。研究了烧结温度对尾矿多孔陶瓷晶相、硬度、密度和吸水率的影响。结果表明:尾矿多孔陶瓷的主晶相为白榴子石,硅灰石和镁黄长石。烧结温度升高有利于白榴子石相的形成,当烧结温度1 160℃后,多孔陶瓷的硬度总体上随着烧结温度的升高而降低。尾矿多孔陶瓷的密度在1 150~1 180℃,随着烧结温度的变化不大。进一步提高烧结温度,但密度变化则非常明显。对于不同尾矿含量的多孔陶瓷,其吸水率都在1 180℃烧结温度时达到最大。     

粉煤灰基多孔陶瓷的制备及吸附性能研究

对粉煤灰基多孔陶瓷的有效利用不但能够减少粉煤灰对环境的污染，而且在废水处理等领域表现出较高的应用价值。本文以粉煤灰为主要原料，膨润土为黏结剂，活性炭为造孔剂，采用直接成型烧结工艺制备了一种性能优异的多孔陶瓷材料，并研究了烧结温度和活性炭用量对多孔陶瓷结构与性能的影响。结果表明，粉煤灰/膨润土烧结形成陶瓷骨架，活性炭氧化形成孔洞结构，在两者协同作用下形成多孔陶瓷材料。随着烧结温度的升高和活性炭用量的减少，多孔陶瓷材料的显气孔率和吸水率减小，体积密度和抗压强度增大。当烧结温度为1 100℃和活性炭用量为60%(质量分数)时，所制备的多孔陶瓷综合性能更优，显气孔率为61.75%,体积密度为0.93 g·cm^-3,吸水率为63.48%,抗压强度为4.29 MPa,对浓度为100 mg·L^-1的Pb²⁺溶液的去除率为98.4%,饱和吸附量高达45.79 mg·g^-1。     

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。     

烧结温度对氮化硅陶瓷球显微结构和力学性能的影响

以α-Si3N4粉为原料,纳米级Y2O3和Al2O3为烧结助剂,采用气压烧结工艺制备氮化硅陶瓷球,研究了烧结温度对陶瓷球显微结构及力学性能的影响.结果表明,随着烧结温度的升高,陶瓷球的维氏硬度和压碎强度先提高后降低,断裂韧性不断提高.烧结温度为1780℃的陶瓷球综合力学性能最佳,其相对密度达到了99％,维氏硬度、断裂韧...     

电解锰渣制备多孔陶瓷及性能表征

以电解锰渣、废玻璃和偏高岭土为原料,锯末为造孔剂制备出多孔陶瓷,研究了烧结温度、保温时间对多孔陶瓷体积密度、抗压强度、气孔率的影响;用XRD分析多孔陶瓷的物相组成,SEM-EDS分析多孔陶瓷的微观结构,导热系数仪测试多孔陶瓷的导热系数。实验结果表明:烧结温度为1020℃,保温时间为45 min时多孔陶瓷的综合性能最佳,体积密度为600kg/m~3,抗压强度为3.9 MPa,气孔率为77.2%,导热系数为0.052 W/(m·K),可用于外墙保温材料。     

低温烧结制备高气体渗透率的多孔碳化硅陶瓷研究

采用低温烧结法制备多孔碳化硅陶瓷,研究了成型压力、烧结温度等对其开气孔率、抗压强度、表面最大孔径和气体渗透率等的影响,通过SEM、EDS等表征其微观形貌和成分等。结果表明:在较低烧结温度850~950℃中烧成时,随着烧成温度的升高,多孔碳化硅陶瓷开气孔率和气体渗透率先增大后减小,体密度先减小后增大,表面最大孔径增加;抗压强度随开气孔率的增大而降低,压缩应力-应变表明多孔陶瓷的压溃分阶逐次进行,通过数次的局部压溃现象(应力台阶)来松弛主裂纹尖端的应力集中;随着成型压力的增加,其最大孔径和气体渗透率减小;在50 MPa成型870℃烧成时,多孔碳化硅陶瓷开气孔率达到38.4%,抗压强度80 MPa,表面最大孔径为12.86μm,气体渗透率达361.82m3/(m2·h·k Pa)。