多孔陶瓷课件.pptVIP

;1 简 介 　　多孔陶瓷是一种经高温烧成、体内具有大量彼此相通并与材料表面也相贯通的孔道结构的陶瓷材料。 　　;　　根据成孔方法和孔隙结构，多孔陶瓷可分为三类： 　　①粒状陶瓷； ②泡沫陶瓷；③蜂窝陶瓷。 　　陶瓷的气孔率列于下表。;多孔陶瓷;多孔陶瓷;多孔陶瓷; 2.2多孔陶瓷的孔隙形成机理 多孔陶瓷的孔隙结构通常是由颗粒堆积形成的空腔,坯体中含有大量可燃物或者可分解物形成的空隙,坯体形成过程中机械发泡形成的空隙以及由于坯体成形过程中引入的有机前驱体燃烧形成的孔隙。一般采用骨料颗粒堆积法和前驱体燃尽法均可以制得较高的开口气孔的多孔陶瓷制品;而采用可燃物或分解物在坯体内部形成的气孔大部分为闭口气孔或半开口气孔。;多孔陶瓷;多孔陶瓷;多孔陶瓷; 多孔陶瓷材料工艺 3.1.1　挤压成形工艺 工艺流程为:原料合成→混合练混→挤出成形→干燥→烧成→制品。在生产过程中,核心工序是挤出成形,同时挤出成形模具又是挤出成形的核心技术 ;3.1.2 有机(聚合物)泡沫浸渍工艺 有机泡沫(聚合物)浸渍工艺是Schwartzwalder等于1963年发明的。该法是用有机泡沫浸渍陶瓷料浆,干燥后在高温下烧掉有机泡沫载体而形成孔隙结构,获得多孔陶瓷的一种方法。 3.1.3　发泡工艺 发泡工艺是向陶瓷组分中添加有机或无机化学物质,通过化学反应等产生挥发性气体,产生泡沫。;3.1.4 添加造孔剂工艺 该工艺通过在陶瓷配料中添加造孔剂,利用这些造孔剂在坯体中占据一定的空间,高温下燃尽或挥发后在陶瓷体中留下孔隙。 3.1.5 固态烧结工艺 固态烧结法又称骨料堆积法。该工艺是在骨料中加入相同组分的微细颗粒,利用微细颗粒易于烧结的特点,在一定温度下将骨料(大颗粒)连接起来。;3.1.6 溶胶-凝胶工艺 溶胶-凝胶工艺主要利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶处理、热处理等过程中留下小气孔,形成可控多孔结构。 3.1.7 冷冻干燥工艺 冷冻干燥法全名为真空冷冻干燥法,该技术由英国人Wollaston于1813年发明。冷冻干燥的机理就是将需干燥的物料在低温下先行冻结至其共晶点以下,使物料中的水分变成固态的冰,然后在适当的真空环境下,通过加热使冰直接升华为水蒸汽而除去,从而获得干燥的制品。;3.1.8 多孔陶瓷水热-热静压工艺 该工艺通过水作为压力传递介质制备各种孔径多孔陶瓷。其简单制备步骤为:硅凝胶和10%(质量百分数)的水混合,置于高压釜中(压力10~15MPa,温度300℃),通过水蒸汽的挥发而制成多孔陶瓷。水热-热静压工艺中,反应时间一般为10~180 min。在25MPa下处理60 min,制得的多孔陶瓷材料体积密度为0.88 g/c,孔体积为0.59c/g,孔尺寸分布范围为30~50 nm,抗压强度高达80MPa。多孔陶瓷水热-热静压工艺具有以下优点:制得的多孔陶瓷材料抗压强度高、性能稳定、孔径分布范围广。;3.1.9 快速自动成形工艺 RP技术是1987年出现的,应用于制造业的高新技术。RP技术的本质是用积分法制造三维实体。在成形过程中,先由三维造型软件在计算机中生成部件的三维实体模型,然后将其用软件“切”出设定厚度的一系列片层,再将这些片层的数据信息传递给成形机,通过材料逐层添加法制造出来,而不需要特殊的模具、工具或人工干涉。美国此项技术发展较为成熟,我国云南大学研究得比较深入。;3.2多孔陶瓷的制备 3.2.1 粒状陶瓷的制备 3.2.2 蜂窝陶瓷的制备 3.2.3 泡沫陶瓷的制备;　　3.2.1 粒状陶瓷 　　一般是将粒状陶瓷骨料和玻璃质、粘土质粘结剂与成孔剂混合、成型、干燥、烧成。 　　其中，骨料包括Al2O3、SiC和玻璃等。;　　成孔剂分为可燃性物质(如碳粒)和高温时分解产生气体的物质(如碳酸钙)。 　　在烧结时成孔剂分解，逸出气体起发泡作用，形成连通开孔。;　　粘结剂在烧结时熔融，形成液相烧结，将骨料颗粒结合起来；同时，在骨料之间形成孔隙。 　　粒状多孔陶瓷除气孔率较大外，同一般陶瓷烧结体无大差别。;3.2.2 蜂窝陶瓷 　　 蜂窝陶瓷是采用机械加工方法制成许多平行直线开孔，孔径1~10mm的薄壁多孔结构。;3.2.3 泡沫陶瓷 　　泡沫陶瓷的结构是在三维空间重复的十二面体复杂图形。 　　泡沫陶瓷气孔尺寸范围可从1.2孔/cm的最大孔到39.37孔/cm的极细孔。;　　泡沫陶瓷的制造方法略有别于一般陶瓷工艺，它采用特别严密的软质泡沫塑料(如聚氨酯)为载体，进而加工成所需形状、尺寸等。;在金属熔体过滤净化技术中的应用 精过滤技术在其他领域的应用 作