12-多孔陶瓷研讨.pptVIP

4、多孔陶瓷的形成机理 　　(1) 利用骨料颗粒的堆积，粘接形成多孔陶瓷。 　　多孔陶瓷形成过程中，传质过程是不连续的。骨料颗粒间的连接主要有以下两种方式： 　　① 依靠添加与其组分相同的微细颗粒，利用其易于烧结的特点，在一定的温度下，将大颗粒连接起来。 　　②使用一些添加剂，它们在高温下或能生成膨胀系数和化学组分与骨料相匹配又能与骨料相浸润的液相，或是能与骨料间发生固相反应将骨料颗粒连接。 骨料颗粒堆积、粘接而形成的多孔陶瓷 　　每一粒骨料仅在几个点上与其他颗粒发生连接(见下图)，形成大量的三维贯通孔道。 　　一般来说，利用骨料颗粒的堆积、粘接所形成的多孔陶瓷材料中，有下面的规律： 　　　骨料颗粒尺寸越大，形成的平均孔径越大； 　　骨料颗粒尺寸分布范围越窄，所得到的多孔陶瓷微孔的分布就越均匀。 　　由于添加剂与骨料间可能发生固相反应、扩散、液相浸润、液相反应等相互作用，使多孔材料在烧成时产生一定的收缩。 　　因此，添加剂的种类、数量、烧成温度、时间、气氛等因素均对材料的孔结构产生影响。 　　添加剂量增多时，气孔率及平均孔径都会减少； 　　烧结温度过高或烧结时间过长，形成的液相会填充孔隙，也会降低气孔率或形成闭气孔。 　　(2)　利用可燃尽的多孔载体吸附陶瓷料浆，而后在高温下燃尽载体材料而形成孔隙结构。 　　如采用聚氨酯泡沫塑料作为多孔载体，可以制成孔结构与原泡沫塑料相同的泡沫陶瓷。 　　根据需要，可选用不同孔结构的载体。 　　选用载体时，应遵循的原则是，载体有足够的弹性和强度，可以支撑所吸附的湿物料而不致于使孔闭合。 　　料浆干燥后，生坯在较低温度下进行排塑，这时升温速度应缓慢，以防泡沫塑料过快燃尽而使孔坍塌。 　　待泡沫塑料燃烧挥发后，再以较快速度升温，高温下陶瓷物料烧结，但仍保持了原有骨架而生成所需的泡沫陶瓷。 　　这样制备的多孔陶瓷，气孔率可达80％～90％。 　　(3)利用某些外加剂在高温下燃尽或挥发而在陶瓷体中留下孔隙。 　　通常由颗粒堆积而形成的多孔陶瓷的气孔率的实际范围为25％~35％，因此在需要高气孔率的情况下，往往在配料中加入碳粉、碳黑等。这些物质在高温下燃烧挥发而留下孔隙。