多孔陶瓷课件.pptVIP

多孔陶瓷 　 1、概 述 　　2、表征多孔陶瓷材料特性参数 　　3、多孔陶瓷的制备 　　4、多孔陶瓷的形成机理 　　5、多孔陶瓷的应用;1、概 述 　多孔陶瓷是由骨料、粘结剂和增孔剂等组分，根据颗粒堆积原理，采用各种成型方法再经高温烧制而成的，具有三维立体网络骨架结构的陶瓷体。 多孔陶瓷又被称为微孔陶瓷、泡沫陶瓷等，它是具有均匀分布的微孔（气孔率可高达50-90％），体积密度小，有三维立体网络骨架结构，且相互贯通的陶瓷制品。;沸石（铝硅酸盐）;多孔陶瓷微观结构;多孔陶瓷的分类;　根据孔径大小，可分为微孔陶瓷(孔径小于2nm )、介孔陶瓷( 孔径介于2 ~ 50 nm )和宏孔陶瓷(孔径大于5 0nm )。;多孔陶瓷材料的特性 　　①化学稳定性好；通过材质的选择和工艺控制，可制成适用于各种腐蚀环境的多孔陶瓷； 　　②具有良好的机械强度和刚度；在气压、液压或其他应力负载下，多孔陶瓷的孔道形状和尺寸不会发生变化；;　　③耐热性好，用耐高温陶瓷制成的多孔陶瓷可过滤熔融钢水或高温燃气； 　　④具有高度开口、内连的气孔；;　　⑤几何表面积与体积比高； 　　⑥孔道分布较均匀，气孔尺寸可控，在孔径为0.05 ~ 600 um范围内，可以制出所选定孔道尺寸的多孔陶瓷制品。;2、表征多孔陶瓷材料特性参数;①气孔率 　　把开口孔道体积占材料总体积的百分率定义为气孔率。 　　最常用的多孔陶瓷的制备方法是依靠骨料粒子堆积而形成孔道。;　　多孔陶瓷的平均孔径可以用水银压入法、气泡法等方法来进行测试。就应用而言最重要的是最大孔径（直径）和平均孔径。; ③渗透能力 　　在多孔陶瓷材料两侧存在一定压力差的条件下，材料的渗透能力指材料透过流体的能力，一般用透气度或渗透率来表征。;　这是衡量过滤效率的一项重要参数。多孔陶瓷被用于气体透过时称为透气度，而用于液体渗透时称为渗透率。透气度的大小与孔径、气孔率有关，气孔率高、孔径分布均匀则透气性能好。实际测试是用在10Pa压力下1h内气体透过厚1cm的1m2试样表面的气体量（m3）计算，单位为： 　　;3、多孔陶瓷的制备 3.1 粒状陶瓷的制备 3.2 蜂窝陶瓷???制备 3.3 泡沫陶瓷的制备;　　3.1 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 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。;3.3 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。;　　有机材料在陶瓷料浆注入后能恢复原状并足以弹回而没有过量的变形，留下涂覆在泡沫纤维上的陶瓷，然后，经干燥、高温烧结，进而完全烧尽聚合物，最后余下一个内连开口气孔三维网状骨架和孔隙结构(即泡沫结构)的纯粹陶瓷复制品。;　　泡沫陶瓷必须具有适于作为栽体所具有的高空隙体积结构，如sotfoam公司提供的一种聚氨酯泡沫，具有独特的十二边内连气孔晶胞结构，能提供97％的空隙体积。;　　陶瓷粉末必须混合成触变形料浆，即流动时比静态时粘度较低。 　　这种触变形有利于泡沫纤维的适宜涂覆，而且没有过量的排液。;　　陶瓷料浆组成，通常为固体粉末＋10％～40％水。 　　为了获得更好的性能，可分别添加＜15％的莫来石、二氧化锆、氧化镁。 　　一种陶瓷料浆的组成，见下表所示：;陶瓷料浆的组成;4、多孔陶瓷的应用 4.1 在金属熔体过滤净化技术中的应用 4.2 精过滤技术在其他领域的应用 4.3 作催化剂载体 4.4 作敏感元件 4.5 作为隔膜材料 4.6 降低噪声;　　因为泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷等多孔陶瓷材料具有过滤面积大、过滤效率高的特点，因此，在金属熔体过滤净化技术中，泡沫陶瓷作为一种新型高效过滤器，得到人们的重视。;　　近年来，国内外对于利用泡沫陶瓷过滤器对合金铸件或铸锭的过滤净化技术进行了大量研究，取得明显的效果。;　　一些金属熔体在浇注过程中，会产生大量的夹杂物，而且部分微小夹杂物呈悬浮状分布于液态合金中； 　　另外，原料本身也存在部分杂质。;　　利用传统精炼技术难以去除上面的这些夹杂物和