发泡法制备氧化铝基多孔陶瓷(Ⅱ):氧化铝复相多孔陶瓷的制备、组成、结构和性能

针对凝胶注模体系所用有机物有毒的问题,以溶胶凝胶成型和水泥固化成型代替经典的凝胶注模体系,并以氧化铝粉体为主要原料,结合发泡法工艺制备了氧化铝-莫来石和氧化铝-六铝酸钙两种复相多孔陶瓷。结果表明:除氧化铝含量稍低外,氧化铝复相多孔陶瓷在制备工艺、微结构和各项物理性能等方面与纯氧化铝多孔陶瓷都非常接近。通过发泡法制备的氧化铝基系列多孔陶瓷具有低密度、高强度、低热导率等特点,节能效果优异。     

凝胶注模制备多孔陶瓷的研究进展

凝胶注模是将传统的陶瓷粉体成型与有机物原位聚合相结合的一种新型成型工艺,为制备高性能、复杂结构的多孔陶瓷提供了一条新途径.在阐述凝胶注模工艺原理的基础上,综述了凝胶注模结合不同成孔方法制备多孔陶瓷的成孔机制以及最新研究进展,并展望了凝胶注模制备多孔陶瓷的发展趋势.     

发泡剂对多孔氧化铝陶瓷孔结构和抗弯强度的影响

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为发泡剂,凝胶注模结合发泡法制备多孔氧化铝陶瓷.研究了发泡剂SDBS的添加量对多孔氧化铝陶瓷的气孔率、孔径尺寸及气孔分布和抗弯强度的影响.研究结果表明,在一定范围内随发泡剂SDBS添加量的增加,总气孔率和闭气孔率会有明显的上升趋势,孔径尺寸差异逐渐变小,气孔分布的均匀性逐渐变好.当SDBS的添加量超过1.0wt％ 后,气孔率虽然无明显变化,但是样品孔径尺寸及气孔分布的均匀性均变差,样品的抗弯强度随着SDBS用量的增加有明显降低的趋势.当SDBS的添加量为1.0wt％ 时,可以制备出闭气孔率为49％,抗弯强度为35 MPa,孔径尺寸及气孔分布均匀的多孔氧化铝陶瓷.     

氧化物多孔陶瓷制备工艺的研究进展

氧化铝,氧化锆等氧化物多孔陶瓷具有低密度、高比表面积、高抗压强度、低热导率和耐腐蚀等优异的物理化学性能,应用越来越广泛.本文介绍了氧化物多孔陶瓷几种较为常见的制备方法,重点综述了冷冻注模工艺和凝胶注模工艺两种制备氧化物多孔陶瓷的研究现状.最后总结了目前在制备氧化物多孔陶瓷上存在的困难,并对其发展方向提出了合理的展望.     

凝胶注模成型法制备多孔陶瓷的研究进展

凝胶注模成型法因可生产准净近尺寸、形状复杂的大尺寸陶瓷制品,且成型后的生坯具有整体均匀性好、缺陷少、强度高等优点被广泛应用于多孔陶瓷的制备.本文在阐述凝胶注模成型技术基本原理和工艺过程的基础上,重点综述了凝胶注模成型法制备多孔陶瓷的研究进展,最后就多孔陶瓷的制备及研究现状,分析凝胶注模成型法制备多孔陶瓷所存在的问题及其...     

粒子稳定型泡沫浆料及多孔氧化铝陶瓷的制备

采用短链两亲分子戊酸修饰氧化铝颗粒,使其部分具有的疏水性,在机械搅拌的作用下,形成了粒子稳定型泡沫(particle-stabilized foam),制备了一种新型的超稳定陶瓷泡沫浆料.研究了这种浆料的pH值对发泡率的影响,发现在pH值为4.8附近,戊酸对氧化铝颗粒的表面修饰作用最好,发泡程度最大;通过改变pH值,能够调整浆料的发泡程度,以满足不同应用领域对发泡率的要求.采用凝胶注模成型工艺,利用粒子稳定型泡沫浆料,成功制备了具有相互连通气孔-窗口(cell-window)结构的多孔陶瓷,由于其致密的支架结构使其具有高抗压强度,对于气孔率为85%的多孔氧化铝,其抗压强度在8MPa以上.     

新型Al2O3基多孔陶瓷隔热材料的制备

以煅烧氧化铝粉、柠檬酸铵、十二烷基硫酸三乙醇胺、丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、硅溶胶、氯化铵、铝酸钙水泥、聚丙烯酰胺为原料,采用发泡法造孔原理,分别结合凝胶注模工艺、溶胶凝胶工艺和水泥固化工艺三种不同的固化成型方法,制备了新型Al2O3基多孔陶瓷隔热材料。结果表明:三种方法所制备试样的烧后收缩率在11.5%~12.8%,体积密度在0.70~0.75 g·cm-3,显气孔率在80.2%~82.0%,差别较小;凝胶注模工艺制备的多孔陶瓷为纯相的α-Al2O3,溶胶凝胶工艺制备的多孔陶瓷还有少量莫来石,水泥固化工艺制备的多孔陶瓷还有少量六铝酸钙相;三种方法制备的多孔陶瓷的结构非常相似,都为明显的球形孔结构,且其耐压强度和热导率差别也不大,但耐压强度比目前高温隔热常用的Al2O3多晶纤维板明显要高,热导率与Al2O3多晶纤维板的相近。     

用改性淀粉原位凝固成型制备Al2O3陶瓷

陶瓷凝胶注模成型工艺是一种新颖的成型工艺,它将高分子化学单体聚合的思路引入到陶瓷的成型工艺中.本文用改性淀粉原位凝胶注模成型技术制备了具有较高强度和均匀性良好的氧化铝陶瓷坯体.研究了氧化铝陶瓷的凝胶注模成型工艺中低粘度高固相体积分数浓悬浮体的制备、浓悬浮体的固化、成型坯体的显微结构及性能.     

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.     

凝胶注模法制备多孔Si3N4陶瓷研究进展

凝胶注模法是一种将陶瓷粉体成型和有机聚合物化学反应相结合的新成型工艺,可以用来制备形状复杂且气孔率高的多孔Si_3N_4陶瓷。综述了当前主要的凝胶注模工艺体系及其原理,介绍了利用凝胶注模工艺同其它各种造孔方法相结合,制备具有不同气孔尺寸、形貌和孔径分布的多孔Si_3N_4陶瓷的机制以及最新研究进展。