多级孔构超轻保温陶瓷材料的制备文献综述
2020-06-08 09:06
1 引言 多孔陶瓷是一种新型陶瓷材料,是由骨料、粘结剂和增孔剂等组分混合球磨后高温烧成的。
多孔陶瓷又被称为微孔陶瓷、泡沫陶瓷,是具有三维立体网络骨架结构的陶瓷体。
多孔陶瓷按孔径大小分类可分为:微孔陶瓷 (孔径小于2nm)、介孔陶瓷 (孔径介于2~50nm)和宏孔陶瓷 (孔径大于50nm)3 类[1];按孔的形状结构分类可分为:粒状陶瓷烧结体、泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷3种;按孔隙之间关系分类可分为:闭气孔和开气孔2种。
多孔陶瓷就是在陶瓷体内部均匀分布着相互贯通的微孔或孔洞,因此具有孔隙率高、体积密度小、比表面积大及独特的物理表面特性,加之陶瓷材料特有的耐高温、耐腐蚀、高的化学稳定性和尺寸稳定性,在气体液体过滤、化工催化载体、吸声减震、高级保温材料、生物医用植入材料、特种墙体材料和传感器材料等多方面得到广泛应用[2]。
不同制备方法得到多种不同结构的多孔陶瓷,并将其组合在维系高孔隙率的前提下最大限度提高多孔陶瓷机械强度,主要研究对孔结构(孔径、孔形状、气孔率、气孔连通性)的设计和精确控制。
2 造孔工艺 多孔陶瓷的制备工艺对成品的性能有很大的影响[3],当前制备多孔陶瓷的工艺主要有以下几种: 2.1 颗粒堆积工艺 颗粒堆积工艺是利用骨料与微细颗粒的相互堆积而成[4]。
因为骨料与微细颗粒的组成相同,在高温加热的状态下,微细颗粒会产生液相而将骨料连接在一起。
这种制备工艺中孔径的大小与骨料的粒径成正比,并且骨料颗粒越均匀,成孔也越均匀。
在制备过程中,添加剂的含量、种类以及温度对孔的分布以及大小都会产生影响。
2.2 发泡工艺 发泡法就是在陶瓷浆料中添加有机或无机化学物质,通过化学反应等产生气体从而产生泡沫,然后进过干燥得到多孔的陶瓷坯体[4]。
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