泡沫陶瓷的制备

泡沫陶瓷的制备
泡沫陶瓷的制备

泡沫陶瓷的制备

1、文献综述

1.1泡沫陶瓷的研究现状

中国在20世纪80年代初开展泡沫陶瓷研究工作,近20年来,先后有十几家科研机构和厂家报道了泡沫陶瓷制品的研究,并取得了一定的成绩。

1985年,哈尔滨工业大学成功研制出用于铸铁、不锈钢过滤的泡沫陶瓷过滤器,填补了我过的空白。山东工业陶瓷研究设计院是国内研究、开发泡沫陶瓷较早的单位,目前开发的产品品种、质量以及生产能力居国内前列,并制定了《泡沫陶瓷过滤板》建材行业标准。

泡沫陶瓷是一种孔隙率高达70~90%,具有三维立体网络骨架结构和贯通气孔新型非金属多孔材料。碳化硅陶瓷具有优良的综合性能和广泛的应用前景,是制备泡沫陶瓷的首选材料之一。碳化硅材料是共价键极强的化合物,具有良好的高温性能、蠕变性能、耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性、抗热震性,与氧化物陶瓷相比,它有好的热导率和抗热震性。采用碳化硅制备泡沫陶瓷,可使SiC泡沫陶瓷具有优良的耐高温、耐磨损和抗腐蚀等性能,可应用于航空、电子、医用材料及生物化学等领域。

目前我国用于有色金属熔体即铝铜合金熔体过滤的泡沫陶瓷过滤板,其产品质量可与国外媲美,但是目前还未形成生产规模,尚处于开发阶段。为了得到性能优异的泡沫陶瓷,制备工艺在不断的改进,最为可行的是有机泡沫浸渍法。上海硅酸盐研究所用有机泡沫浸渍法来制备SiC泡沫陶瓷,收到了良好的效果。

到了20世纪70年代,一些发达国家在此种材料上的开发和使用上得到了长足的发展。1963年发明了制造高气孔率多孔陶瓷的有机浸渍法,使多孔陶瓷的制备又迈上了一个新的起点。从此,欧美国家就积极开展该工艺的研究,并研制出可过滤大多数有色金属和合金铸件的多种材质的泡沫陶瓷过滤器,这些国家已有先进的成型、烧成设备和完善的生产工艺制度,可实现大规模连续化生产。

2、实验

2.1实验原料与设备

2.1.1化学仪器

烧杯、玻璃棒、量筒、电子天平、干燥箱、高温电炉、研钵、水浴坩埚

2.1.2试验药品及材料

前驱体(如聚氨基甲酸乙酯)、工业氧化铝、高岭土、滑石粉、氢氧化钠以及制备浆料所需材料等。

2.2实验过程

本实验采用有机前驱体浸渍法,有机前驱体浸渍法是指将处理好的有机前驱体(通常采用聚氨基甲酸乙酯泡沫塑料)浸入预先准备好的陶瓷浆料中,使浆料充分浸润有机前驱体,然后采用揉搓、滚压等方法将多余浆料排除,并反复多次,以使浆料均匀附着在前驱体网状结构的网丝上,经过干燥然后烧成。

其典型的工艺流程如图1所示。

2.2.1 选择前驱体

前驱体要亲水性强、气孔均匀、弹性高、抗拉强度大、气孔率高且具有三维网架结构。泡沫陶瓷制品的气孔均匀性、气孔大小和气孔率的高低在很大程度上取决于有机前驱体。因此,应根据制品对气孔大小和气孔率高低来选择相应的前驱体。本实验选用海绵作为前驱体。

2.2.2 前驱体预处理

选择好的有机前驱体必须经过预处理,因为前驱体表面可能有间膜或污染物,从而降低其亲水性和透气性。

预处理的办法是:

(a) 将前驱体浸入浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中;

(b) 在60℃下水解处理,水浴浸泡5h;

(c) 然后反复揉搓并用清水冲洗前驱体;

(d) 晾干后备用。

2.2.3 陶瓷浆料的制备

泡沫陶瓷的浆料除具备一般陶瓷的浆料性能外,还需要有尽可能高的固相含量和较好的触变性。高的固相含量和粘着性可以保证陶瓷颗粒最大限度地附着在前驱体上,从而能够提高制品的机械强度。同时要求浆料触变性较高,以便在浸渍浆料和排除多余浆料时,通过剪切作用降低粘稠度,提高浆料流动性,以便于成型;而在停止成型时,浆料稠度升高,流动性降低,附着在网丝上的陶瓷颗粒容易固化而定型,以免由于浆料流动造成坯体整体均匀性下降,甚至堵孔。

浆料的组成主要取决于泡沫陶瓷制品性能要求,多以碳化硅、氧化铝等为主要成分。如氧化铝、莫来石、氧化锆、莫来石等。

实验原料成分情况如下表所示:

制备300g堇青石所需原料配比如下:

高岭土:141g

滑石:144g

工业Al2O3:51g

2.2.4调制浆料

将配备好的粉料加入适量水分别配成不同含水率的泥浆,本实验配有四组不同含水率做对照,分别为35%、40%、42%、45%。

2.2.5浸渍和涂覆处理

浆料的浸渍和涂覆是整个工艺中非常重要的一环。

(a) 首先将有机前驱体中的空气排除,采用挤压等简易方法;

(b) 再把海绵浸入浆料中;

(c) 然后采用滚压方法将多余浆料除去,并反复揉搓均匀,以使陶瓷颗粒分布均匀,防止堵孔;

(d) 根据需要重复涂覆。

2.2.6 干燥

涂覆完成后,试样在室温下养护24 h,使其自然干燥,然后使用烘箱在110℃下干燥12 h。

2.2.7 烧结

泡沫陶瓷的烧结是决定产品成败的关键。在烧结过程中,坯体发生一系列的物理、化学变化。坯体由粉末颗粒聚集体变成晶粒集合体,从而得到具体所需性能的产品。泡沫陶瓷制品烧成的关键是有机前驱体的排除,即在500℃以下的低温阶段,应采用缓慢升温,升温速率控制在30~50℃/h左右,使有机前驱体缓慢而充分的挥发排除。若低温过程升温太快,会造成开裂和粉化现象。

本实验烧成制度

按照上述烧成制度对高温窑炉设好程序后让其运行,烧成时注意观察示数变化。待

烧成温度达1200℃后保温20分钟,关闭高温炉,待炉内冷却取出烧制品。

2.2.8 成品

3、结果与讨论

3.1影响泡沫陶瓷制备及性能的因素

(1)泡沫陶瓷制品的气孔均匀性、气孔大小和气孔率的高低在很大程度上取决于有机前驱体,因此,应根据制品对气孔大小和气孔率高低来选择相应的前驱体。目前多用聚氨基甲酸乙酯做前驱体,它具有非常低的烧失温度,特别适用于这种场合。

(2)预处理过程是非常必要的,以除去网络间膜,保持前驱体的亲水性和透气性,防止堵孔。

(3)浆料组成的选择不同,其成品的性质也不同,如:以氧化铝骨为主要成分的泡沫陶瓷制品具有相当高的强度,抗氧性能高;以碳化硅为主要成分的泡沫陶瓷制品具有高的耐腐蚀、耐热性等。

(4)添加剂的选择也非常重要。粘接剂选用硅溶胶比较理想,它不仅使干燥素坯具有足够的强度,而且也保证最终烧结体具有足够的强度;浆料的流变性直接影响其在有机泡沫上的涂覆质量以及制品的性能。为了使浆料均匀地涂覆在有机泡沫上,要求浆料不仅具有一定的流动性,而且具有较好的触变性。

浆料的流动性能保证浆料在浸渍过程中渗透到有机泡沫所有网络中,并均匀地涂覆在泡沫网络的孔壁上。浆料的触变性可以保证浸渍浆料和挤出多余浆料时,在剪切作用下降低粘度,提高浆料的流动性,有助于成型,而在成型结束时,浆料的粘度升高,流动性降低,这就使附着在孔壁上的浆料容易固化而定型,以免因为浆料的流动造成坯体严重堵孔而影响制品的均匀性。羧甲基纤维素和粘土做流变剂可以明显改善浆料的触变性能,使浆料能够均匀地涂覆在有机泡沫的网络上。

(5)加入消泡剂可以防止浆料起泡。

(6)烧结温度对产品的影响。在500℃以下的低温阶段,应采用慢速升温,如果低温阶段升温过快,可能造成开裂和粉化现象。组成相同的坯体在温度升高时,产品机械强度的总趋势是增大的。随着烧结温度的升高,泡沫陶瓷的机械强度逐渐增加,孔隙率却逐渐减小,同时其中的大孔逐渐变成细孔;如果烧结温度过低,产品的烧结过程不能充分完成,从而导致制品的机械强度相对较低。反之,如果烧结温度过高,有可能由于坯体的熔融而无法成型。故本工艺的烧成温度以1200℃左右为宜。

3.2影响泡沫陶瓷制品强度的因素

(1)升温速率

(2)保温时间

(3)烧成温度

3.3讨论

干燥后的坯体在600℃以下烧掉有机泡沫体,并继续在800℃下进行预烧,这样就可以得到网眼预制体。采用粘度较低的浆料对网眼预制体进行涂覆一干燥一涂覆处理,最终的成型体在1100~1200℃烧成,关炉后自然冷却。预烧的再涂覆可以进一步改进坯体密度,增加网筋的粗细程度,从而使成品具有更好的强度。

4、结论

泡沫陶瓷材料同传统的其它材料相比具有很多优良特性,采用有机前驱体浸渍法制备泡沫陶瓷材料时,其预处理过程、添加剂的选择、烧结温度的控制是非常必要的。

参考文献

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6 王苏新.多孔陶瓷的制备方法及用途.江苏陶瓷,2002,35(4):26~28

7 刘珩,安黛宗,萧劲东.多孔陶瓷的制备和应用研究进展.江苏陶瓷,2003,36(4):9~11

8 朱新文,江东亮.有机泡沫浸渍工艺—一种经济实用的多孔陶瓷制备工艺.硅酸盐通报.

泡沫陶瓷材料

泡沫陶瓷材料 泡沫陶瓷是一种造型上象泡沫状的多孔陶瓷,它是继普通多孔陶瓷、蜂窝多孔陶瓷之后,最近发展起来的第三代多孔陶瓷产品。这种高技术陶瓷具有三维连通孔道,同时对其形状、孔尺寸、渗透性、表面积及化学性能均可进行适度调整变化,制品就像是“被钢化了的泡沫塑料”或“被瓷化了的海绵体”。作为一种新型的无机非金属过滤材料,泡沫陶瓷具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、再生简单、使用寿命长及良好的过滤吸附性能等优点。与传统的过滤器如陶瓷颗粒烧结体,玻璃纤维布相比,不仅操作简单,节约能源,成本低,而且过滤效果较好。泡沫陶瓷可以广泛地应用于冶金、化工、轻工、食品、环保、节能等领域。目前泡沫陶瓷的主要用途是: 1)熔融金属过滤用泡沫陶瓷; 2)多孔介质燃烧器用泡沫陶瓷; 3)高温烟气处理用泡沫陶瓷; 4)中高温固体氧化物燃料电池电解质系。 制备泡沫陶瓷一般以有机泡沫为骨架,浸浆后干燥,然后高温烧成,在烧成过程中,有机物燃烧挥发,留下网络结构的陶瓷体。这种工艺始于1963年。在70年代初欧美国家就已积极开展该工艺的研究,并研制出可过滤大多数有色金属和合金铸件的多种材质的泡沫陶瓷过滤器。这些国家目前已有先进的成型、烧成设备和完善的生产工艺制度,可以实现大规模连续化生产。大部分的陶瓷材料均可被制造成泡沫陶瓷,但目前成功应用于高温作业的主要是氧化铝、氧化铝-氧化锆和碳化硅。下表给出了各种合金适用的网眼陶瓷过滤器材料。 从表中可知,尽管目前过滤器材料种类不少,但绝大部分是用于有色或高温合金的,而在钢水连铸生产中取得成功的较少,其主要原因是: 1)钢水温度较高,浇注时间较长,对过滤器的冲刷和浸蚀较严重; 2)过滤器的比表面积有限,难以满足钢水连续过滤的要求; 3)陶瓷过滤器制造工艺较复杂,生产成本较高。 由于氧化铝和电熔莫来石过滤器的耐热冲击性和高温强度均不高,不能用于较大的铸件。氧化铝-氧化锆质和高纯部分稳定的氧化锆多孔陶瓷过滤片的耐热冲击性和高温强度比氧化铝和电熔莫来石过滤片高,但仅限于80kg以内的铸件,仍不能满足大规模较大钢铸件的浇铸。而碳化硅陶瓷具有化学性质稳定、耐腐蚀、耐高温、抗热冲击、抗冲刷等优异特性,是一种重要的高温结构材料,更是一种高温陶瓷过滤器的候选材料。碳化硅陶瓷过滤器可以经受100kg以上的金属液冲击,是一种可望在钢连铸上获得广泛应用的过滤器材料。 时至今日,泡沫陶瓷在冶金铸造工业已获得广泛应用,美、日、德等国已实现陶瓷过滤片产品产业化、系列化。德国FOSECO公司的一个泡沫陶瓷工厂就达到了1亿片的生产规模,并已将这种材料成功用于各种有色金属及黑色金属的过滤净化技术。这些国家的使用表明,运用泡沫陶瓷过滤技术可使铸件夹杂物含量大幅降低、合格率大幅度提高(可提高50%),可提高铸件的机械性能、延长金属切削加工刀具寿命。国外统计资料:某厂生产铸钢件在没有使用泡沫陶瓷过滤器时,每500磅铸件的废品与返修费用为96美元,而使用泡沫陶瓷过滤器后,这笔费用降低至57.94美元(其中包括陶瓷过滤器费用成本);据估计,目前在全世界范围内每片尺寸为50cm3的金属液泡沫陶瓷过滤片每年销售量近10亿片(每片价格为1~10马克)。 在国内,由于受经济技术条件的制约,泡沫陶瓷过滤技术在冶金铸造工业方面的应用才刚刚起步。随着对金属制品纯度、性能等要求的提高,泡沫陶瓷过滤技术及其产品的应用日益重要。例如,国内列车的大幅提速对车辆关键零部件夹杂物含量以及性能提出了越来越高

陶瓷制作工艺流程

陶瓷制作工艺流程 在陶瓷民俗博览区古窑景区错落有致的分布着古制瓷作坊、古镇窑、陶人画坊。在作坊里可见到“手随泥走,泥随手变”,巧夺天工的拉坯成型;在镇窑里,可看到神奇的松柴烧瓷技艺,从中领略到景德镇古代手工制瓷的魅力。在古窑,我们看到了练泥、拉坯、印坯、利坯、晒坯、刻花、施釉、烧窑、彩绘、釉色变化等 练泥:从矿区采取瓷石,先以人工用铁锤敲碎至鸡蛋大小的块状,再利用水碓舂打成粉状,淘洗,除去杂质,沉淀后制成砖状的泥块。然后再用水调和泥块,去掉渣质,用双手搓揉,或用脚踩踏,把泥团中的空气挤压出来,并使泥中的水分均匀。这一环节在古窑里我没有见到,深感遗憾,于是我在前往三宝村途中仔细寻觅,有幸亲眼目睹。这种瓷石加工方法历史悠久,应与景德镇制瓷历史同步。

拉坯:将泥团摔掷在辘轳车的转盘中心,随手法的屈伸收放拉制出坯体的大致模样。拉坯是成型的第一道工序。拉坯成型首先要熟悉泥料的收缩率。景德镇瓷土总收缩率大致为18—20%,根据大小品种和不同器型及泥料的软硬程度予以放尺。由于景德镇瓷泥的柔软性,拉制的坯体均比之其他黏土成型的要厚。拉坯不仅要注意到收缩率,而且还要注意到造型。如遇较大尺寸的制品,则要分段拉制,从各个分段部位,可看出拉坯师傅的技艺好坏和水平高低。景德镇陶瓷的特殊美感和瓷文化的形成是与其独特的材质、工艺等有着密不可分的联系,甚至在某种程度上说:景德镇瓷器名扬天下,除当地“天赐”的优质黏土之外,基本上是那些“鬼斧神工”的技艺将这些普通的“东西”变成了人类的“宠物”。由此,真正被“神灵”护佑着的正是这制瓷技艺的不断分工、进化和传承。这千年相传的技艺造就和组成了人类陶瓷史甚至是文明史上最耀眼的光环,这光环让人炫目,也让人敬畏。

泡沫陶瓷制备的影响因素及环保功能

泡沫陶瓷制备的影响因素及环保功能 摘要:本文介绍了泡沫陶瓷的概念、制备方法、优点、性能,结合最常用的有机泡沫浸渍法制备泡沫陶瓷,研究一些主要工艺因素对泡沫陶瓷制备的影响,重点讲述了泡沫陶瓷在废水处理、废气处理,吸声降噪领域的环保功能,指出了当前陶瓷材料的研究热点和今后要解决的问题。 关键词:泡沫陶瓷;有机泡沫浸渍法;工艺因素;环保功能 Factors Affecting the Preparation of Ceramic Foam and Eco-friendly Abstract: This article presents the concept, process, strongpoint, performance of ceramic foam. Combined with the most common organic foam impregnated ceramic foam, it studies some of the major process factors impacting on the preparation of ceramic foam. It mainly describes the application of ceramic foam in wastewater treatment, exhaust gas treatment and sound absorption and noise reduction. The article also predicts the current research focus of ceramic materials and problems which should be solved in the future. Key words: ceramic foam; organic precursor impregnation method; process factors; eco-friendly 我国政府高度重视可持续发展,将可持续发展确定为国家的重大发展战略。因此,在二十一世纪着眼于解决能源与环境问题的高新技术将得到广泛关注,并将对自然和社会的良性发展起到重要作用。如何开发新能源和新材料、减少已有能源与材料的消耗是其中一个重要方面,已成为科技工作者共同努力的新课题。泡沫陶瓷材料的开发就是在这种大背景下提出的。 1 泡沫陶瓷基本性质 泡沫陶瓷材料的发展始于20世纪70年代,是一种具有高温特性的多孔材料。其孔径从纳米级到微米级不等,具有三维空间网架结构的高气孔率的多孔陶瓷体,气孔率在20%~95%之间,其造型犹如钢化了的泡沫塑料或瓷化了的海绵体,使用温度为常温至1600℃。自1978年美国发明了利用氧化铝、高岭土等陶瓷料浆成功研制出泡沫陶瓷,用于铝合金铸造过滤之后,英、日、德、瑞士等国家竞相开展了研究,生产工艺日益先进,技术装备越来越向机械化、自动化发展,根据应用的目的不同,已研制出多种材质,适合于不同用途的泡沫陶瓷过滤器(见图1),如A12O3、ZrO2、SiC、氮化硅、硼化物等高温泡沫陶瓷,有的还加入了一定的矿物,如莫来石、堇青石、粉煤灰、煤矸石等,产品已系列化、标准化,形成了一个新兴产业[1~3]。 拓宽和开发泡沫陶瓷在国内各行业中的应用,无疑是十分必要的。为了获得一定形状和结构的泡沫陶瓷材料,制备工艺过程起到了决定作用。目前,主要的几种泡沫陶瓷制备工艺包括发泡工艺、挤出成型工艺、溶胶—凝胶工艺以及有机泡沫浸渍工艺等。我国在20世纪80年代初开展泡沫陶瓷研究工作,并取得较大进展,部分产品已经标准化、系列化。但是我国的泡沫陶瓷从整体技术水平上与国外相比还有一定的差距。诸如泡沫陶瓷材料的强度和刚

浅析精密陶瓷

浅析精密陶瓷 摘要:系统地阐述了精密陶瓷的发展历史及研究状况,和碾压具体方式精密陶瓷的发展趋势和发水平及存在的问题,提出了未来精密陶瓷的发展趋势及产业化应重点解决的问题。 关键词:精密陶瓷、研磨加工、发展、趋势 A nalysis of Precision Ceramics SONGMeiXin (QiqiharUniversity161000) Abstract: Systematic exposition of the history and research status of fine ceramics, and rolling trends specific ways of fine ceramics and send levels and problems, put forward for the future development trend of fine ceramics and industrialization should be focused on solving problems. Keywords: Precision ceramic;grinding;development;trends 1 引言 传统的陶瓷制品,如日用瓷、陈设瓷、建筑卫生瓷等产品都是大家所熟悉的。然而,随着科学技术的飞速发展,而今的陶瓷已逐渐进入许多尖端科学技术领域,并越益显示出巨大的生命力。在所有重要产业部门中,陶瓷作为仅次于金属和塑料的第三种材料,日益获得人们的普遍关注。如果说微电子技术和生物工程技术是新技术革命的两大支柱,那么新材料则是建设和构筑未来高技术社会和信息社会的基础要素。从历史来看如果没有陶器的发明,人类的文明就不会发生从狩猎时代进入农耕时代的变革,同样没有精密陶瓷的发明,微电子技术,宇航技术和其它技术也不可能产生划时代的革新。许多科学家断言:精密陶瓷这种新材料的普遍开发和应用,将使人类由“重厚长大”的钢铁时代进入“轻薄短小”的新陶瓷时代。 精密陶瓷在廿一世纪科学技术的发展中,必定会占有十分重要的地位。同时,这种新型陶瓷材料对我国国民经济建设将发挥重要的作用。 陶瓷的工业应用出现于19世纪末,在20世纪中后期,随着科学技术快速发展对新型陶瓷材料的应用需求不断扩大而获得了非常迅速的发展。到2010年中国精密工业陶瓷产品产值约400亿元,全球精密工业陶 瓷市场销售额约1500亿美元。目前精密陶瓷己经广泛应用于电子信息、航天航空、新能源、生物医学、半导体、机械、工业设备、消费电子等领域。而精密陶瓷的定义是采用严格控制配料及特定工艺制成不经机械研磨加工,就具有表面光滑平整,公差尺寸合乎要求的陶瓷。主要用于制作电路基片、线圈骨架、电子管插座、高压绝缘瓷、火箭的前锥体等。也可制成用于浇制合金的高气孔率精密铸造型芯。还可用作抗震性好的高温材料。 2精密陶瓷制品种类 2.1结构陶瓷 包括高温结构陶瓷、耐磨陶瓷、高韧性陶瓷、高(超)硬陶瓷、纳米结构陶瓷、多孔陶瓷、陶瓷超滤膜等; 2.2功能陶瓷 包括磁性陶瓷、敏感陶瓷、光学陶瓷、生物陶瓷和超导陶瓷等;

发泡陶瓷

一简介 发泡陶瓷保温板是以陶土尾矿,陶瓷碎片,河道淤泥,掺假料等作为主要原料,采用先进的生产工艺和发泡技术经高温焙烧而成的高气孔率的闭孔陶瓷材料。产品适用于建筑外墙保温,防火隔离带,建筑自保温冷热桥处理等。产品具有防火阻燃,变形系数小,抗老化,性能稳定,生态环保性好,与墙基层和抹面层相容性好,安全稳固性好,可与建筑物同寿命。更重要的是材料防火等级为A1级,克服有机材料怕明火,易老化的致命弱点,填补了建筑无机保温材料的国内空白。 二性能介绍 1、热传导率低导热系数为0.08~0.10W/(MK),与保温砂浆相当;隔热性能好,可充当外墙外保温系统的隔热保温材料。 2、不燃、防火经1200℃以上的高温煅烧而成,燃烧性能为A1级,具电厂耐火砖式的防火性能,是用于有防火要求的外保温系统及防火隔离带的理想材料。 3、耐老化陶瓷类的无机保温材料,耐久性好,不老化,完全与建筑物同寿命,是常规的有机保温材料所无可比拟的。 4、相容性好与水泥砂浆、混凝土等相容性好,粘接可靠,膨胀系数相近,与高温烧制的传统陶瓷建材一样,热胀冷缩下不开裂、不变形、不收缩,双面粉刷无机界面剂后与水泥砂浆拉伸粘接强度即可达到0.2MPa以上。 5、吸水率低吸水率极低,与水泥砂浆、饰面砖等能很好的粘接,外贴饰面砖安全可靠,不受建筑物高度等限制。 6、耐候在阳光暴晒、冷热剧变、风雨交加等恶劣气候条件下不变形、不老化、不开裂,性能稳定。 一、防火隔离带

居住建筑防火隔离带设置应符合《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009]46号)规定: ①外饰面层(面砖或涂料), ②抹面砂浆层(增强网), ③发泡陶瓷保温板, ④粘贴砂浆,⑤基层墙体,⑦发泡陶瓷保温板或其他保温材料 图1 发泡陶瓷保温板防火隔离带基本构造 二、外墙保温系统 发泡陶瓷保温板外墙外保温系统,保温板宜与基层墙体现浇成一体,也可粘贴上墙,基本构造见图

自洁功能陶瓷浅谈

摘要:简要介绍了自洁功能陶瓷的概念、分类及国内外研究概况,分别阐述了三大自洁功能材料的自洁机理及其制作工艺,提出了目前自洁功能陶瓷存在的问题。 关键词:自洁功能材料自洁功能陶瓷自洁机理 随着工业的发展和人类的各种活动日益频繁,由此而滋生的疾病也越来越多。要解决这一问题,必须走可持续发展之路:一方面解决污染源,另一方面要提高家居环境的抗污染能力,即研制相应的抗污染材料及其制品。对于陶瓷行业而言,这一抗污染材料和制品就是自洁功能陶瓷[1]。 1、自洁功能陶瓷的概念和分类 1.1 概念 自洁功能陶瓷由陶瓷基体和自洁功能材料两大主要部分构成,它是指在陶瓷制品表面或釉层中加入一种或几种具有抗菌、杀菌、防污、除臭和具有净化大气功能的材料,这些功能材料必须以较强的结合力附着在陶瓷上或者与陶瓷本身结为一体,同时对人体不产生任何危害,这样制得的多功能陶瓷称为自洁陶瓷。 1.2 分类 主要分为两大类:一类是有机材料,另一类是无机材料。有机材料多用于塑料、橡胶、纺织行业等,无机材料则多用于无机非金属行业,尤以玻璃和陶瓷行业应用较广。现在所见报导的无机自洁功能材料分三类:一类是含金属离子的无机化合物,如AgNO3、CuO等,另一类是光催化半导体化合物,如TiO2、ZnO等,第三类是具有远红外辐射功能的自洁材料,如锰及其氧化物。另外,有人还提出用稀土复合磷酸盐无机抗菌材料按一定比例添加到陶瓷中制备抗菌功能陶瓷材料。 2、自洁原理 2.1 含金属离子的自洁功能材料 含金属离子的自洁功能材料其杀菌作用主要依赖金属离子中不稳定电子的迁移,这些电子在迁移的过程中阻碍微生物的呼吸和代谢,破坏其蛋白质。以Cu2+离子为例,Cu2+离子失去外围一至两个电子时,具有强烈的氧化性,这种氧化性阻碍了周围的微生物的呼吸。同时,还可氧化分解周围有机物。由此可见,金属离子的杀菌和抗污主要是由强氧化性来完成的。金属离子按其抗菌效果依次为:Ag>Co>Al>Cu>Zn>Fe>Mn>Sn>Ba>Mg>Ca。而其杀菌效果则有变化,为:Ag>Cu>Fe>Sn>Al>Zn>Co,这主要是因为抗菌作用与原子的电子云磁场有关,而杀菌作用则与其氧化作用的大小有关。一般情况下,常用的金属离子有Ag+、Zn2+和Cu2+,分别以其化合物的形式带入。 2.2 光催化半导体自洁功能材料 物质根据其电性可以分为导体、半导体和绝缘体。在半导体材料中,有这样一族材料,它们能够被光子激活,从而实现电子流动,这一族材料称为光催化半导体材料。[4]其中经常应用的光催化半导体材料有:TiO2、ZrO2、V2O3、ZnO、CaS、Se、GaP、SiC等,在自洁陶瓷的研究中应用较多的为:TiO2、ZrO2和ZnO。 2.3 远红外线自洁功能材料 远红外线自洁功能材料包括锆(Zr)、钴(Co)、镍(Ni)锰(Mn)其及氧化物,这类材料的杀菌自洁与其所放出的远红外线射线有关。但这类材料的杀菌效果是有限的,它必须和以上两类自洁功能材料配合使用才有更好的应用价值。 2.4 添加稀土复合磷酸盐抗菌功能陶瓷材料 将稀土复合磷酸盐无机抗菌材料按一定比例添加到陶瓷中制备抗菌功能陶瓷材料[2]。结果表明:在陶瓷中加入稀土复合磷酸盐无机抗菌材料不会降低陶瓷表面质量,且对金黄色葡萄球菌的6h杀抑率可达94.8%。[3]将复合磷酸盐无机抗菌材料、陶瓷熔块、粘土、添加物、

电子陶瓷工艺原理1-图文

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(a(b (c(d(e (g (f (h 一电子陶瓷工艺概述 2 电子陶瓷工业化流程:造粒与成型 喷雾造粒干压成型 6 一电子陶瓷工艺概述

2电子陶瓷工业化流程: 烧结与表面金属化 陶瓷烧结印刷电极 7 一电子陶瓷工艺概述 2 电子陶瓷工业化流程: 测试与包装 测试分选编带包装 8 二电子陶瓷原料与粉碎 1 电子陶瓷原料 2原料粒度与粉碎 3球磨法原理 9 二电子陶瓷原料与粉碎 1 电子陶瓷原料 原料对电子陶瓷的性能至关重要,对于电子陶瓷的粉料,必须了解下列三方面情况: ?化学成分

包括纯度、杂质的种类与含量、化学计量比 ?颗粒度 包括粉粒直径、粒度分布与颗粒外形等 ?结构 包括结晶形态、稳定度、裂纹与多孔性等 10 二电子陶瓷原料与粉碎 1 电子陶瓷原料 原料的化学成分,直接关系到电子陶瓷的各项物 理性能是否能够得到保证,而颗粒度与结构主要决定 坯体的密度及其可成型性。 粒度越细,结构越不完整,则其活性(不稳定性、可烧结性越大,越有利于烧结的进行。 电子陶瓷原料有天然原料和化工原料两类。 11 二电子陶瓷原料与粉碎 1 电子陶瓷原料 ?天然原料: 直接来源于大自然,如粘土,石英,菱镁矿,刚玉矿等。

高强度泡沫陶瓷制备工艺

【摘 要】:泡沫陶瓷的性能直接影响泡沫陶瓷的使用,本文对国内外改进泡沫陶瓷性能的几种方法作了总结。重点阐述了如何增加有机泡沫陶瓷料浆涂覆量,以及增加挂浆量对泡沫陶瓷性能的影响;另外,也从其它他方面阐述了提高泡沫陶瓷性能的途径,如引入第二相、改进烧结工艺等。 【关键词:泡沫陶瓷,渗硅,二次挂浆,增韧,烧结 引 言 泡沫陶瓷是一种继普通多孔陶瓷和蜂窝多孔陶瓷之后发展起来的第三代多孔陶瓷制品[1,2]。有机泡沫浸渍法被认为是制备泡沫陶瓷最理想的方法,自从1963年获得专利之后有了很大发展[3],它是把有机泡沫浸入到事先配置好的料浆中,挤出多余料浆,然后烧除有机物并烧结成陶瓷体即得多孔泡沫陶瓷。泡沫陶瓷的制备,应该是在有机泡沫不堵孔的前提下,有机泡沫骨架上粘结的料浆越多越好,这样就能提高所制备的泡沫陶瓷的强度;在料浆中引入第二相则可以提高泡沫陶瓷的韧性,也可以通过改进烧结工艺以提高陶瓷的性能。 对于泡沫陶瓷来说,增加挂浆量和渗硅以及改进烧结工艺都会提高它们的强度。提高挂浆量目前用的比较多的是在陶瓷料浆中加入一些添加剂如粘结剂、流变剂、分散剂和浆料表面活性剂等来增加有机泡沫对料浆的粘附;也可以通过一定的表面活化剂来活化有机泡沫表面[4](国内比较少),降低其表面能,从而增加有机泡沫粘附的料浆量;也可以通过在泡沫陶瓷中渗入其它的物质以填补有机泡沫孔筋经过高温烧结而挥发后留下的孔洞。本文将介绍国内外几种改进泡沫陶瓷性能的工艺方法。 1 二次挂浆离心甩浆工艺 陶瓷材料的离心注浆成形工艺首先由美国加州大学Santa Barbara分校的F. F. Lange教授提出,瑞士苏黎世高等工业学院、美国普度大学以及日本名古屋工业技术试验所和名古屋工学院等单位相继开展了研究[5],我国研究的相对较少。二次离心挂浆就是在一次挂浆的基础上,再次进行挂浆,通过离心机的离心作用把多余的料浆甩出去,以防止堵孔,再进行烧结。从而增加挂浆量,以此来提高泡沫陶瓷的性能。 二次挂浆离心甩浆工艺中的挂浆工艺主要有两种,一种是浸浆离心甩浆法,另一种是喷浆离心甩浆法。 1.1浸浆离心甩浆法 浸浆离心甩浆法是先经过一次挂浆,经过晾干、烘干、和烧结之后,然后再把制备出来的泡沫陶瓷浸入料浆里面,瑞士和斯洛伐克的科学家通过减小第二次料浆的浓度来降低堵孔的机率[6];上海硅酸盐研究所则通过增加第二次料浆的粘度来增加挂浆量[7],进行第二次挂浆,把挂浆之后的泡沫陶瓷放入离心机样品篮中,在离心力作用下把多余的料浆甩出来,然后经过晾干、烘干和烧结,制成泡沫陶瓷。也有人是在第一次挂浆之后只将其在室温下晾干后就进行二次挂浆和离心。可以根据挂浆情况的不同而进行多次挂浆和离心甩浆。浸浆法工艺流程如图1所示。 由于有机泡沫的孔筋是三角形的[7],另外在挤压过程中由于表面张力的变化等等,这些都会导致挂浆不均匀。浆料涂覆的不连续会导致有机泡沫挥发后孔壁表面留下大裂纹。材料在受力时会出现应力集中,导致灾难性的破坏[8]。根据文献[7]中的实验结果表明,经过二次离心挂浆后的有机泡沫孔筋上面的挂浆不但比传统的一次挂浆均匀,而且经过这样挂浆后基本上没有出现堵孔;而孔筋上的涂覆量随着陶瓷料浆粘度的增加而有明显的增加,并且通过二次离心挂浆制得的泡沫陶瓷比辊压法制得的泡沫陶瓷的强度提高了一倍左右。 1.2喷浆离心甩浆法 喷浆离心甩浆法流程大致和浸浆法相同。其过程也是一次挂浆后经过晾干、烘干之后(有的经过烧结),使用喷枪把调的比较稀的陶瓷料浆喷射到经过一次挂浆的泡沫陶瓷上面,再经过离心机的离心作用甩出多余的料浆,接着经过晾干、烘干,最后通过烧结制备成泡沫陶瓷。 从上面可以看出,无论是浸浆法还是喷浆法的二次挂浆,都是通过离心机的离心作用把多余的浆料甩出去,这是因为经过一次挂浆之后的坯体不再具有原来有机泡沫的弹性,不可能再经过手挤压和辊压除去多余料浆;另外,离心机除去多余的料浆后,制品上面所涂覆的料浆很均匀,并且堵孔率也极大的减小。 通过二次挂浆制得的泡沫陶瓷抗压强度有所提高 高强度泡沫陶瓷制备工艺 翟钢军1, 任凤章1, 马战红1,李锋军2 (1河南科技大学材料科学与工程学院, 洛阳 471003; 2中国一拖集团有限公司, 洛阳 471004) 收稿日期:2008-3-10 项目来源: 河南科技大学重大科技前期预研专项 (2004ZD004); 河南省科技攻关项目(0424290064); 清华大学 博士后流动站中国一拖集团博士后工作站项目(2004-01) 作者简介: 翟钢军(1982-),男,硕士研究生。主要从 事泡沫陶瓷过滤器制备方面的研究。 E-mail:zhgj010@https://www.360docs.net/doc/7612978031.html, 文章编号:1001-9642(2008)06-0048-04

现代陶瓷研究进展

材料与化工学院 2012级材料科学与工程二班 课程作业:无机非金属材料工艺学学生姓名:刘健 学生学号: 授课老师:

目录 1.传统陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------------3 2.新型陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------------3 2.1生物陶瓷材料------------------------------------------------------------------------------------------4 2.1.1生物陶瓷研究背景------------------------------------------------------------------------------4 2.1.2生物陶瓷研究的一些成果---------------------------------------------------------------------4 2.1.3生物陶瓷在国外的研究动态和发展趋势-------------------------------------------------4 2.1.4我国生物陶瓷材料研究设想与展望--------------------------------------------------------5 2.2高温压电陶瓷材料-------------------------------------------------------------------------------------5 2.2.1改性钛酸铅压电陶瓷----------------------------------------------------------------------------5 2.2.2 PZT基多元系压电陶瓷--------------------------------------------------------------------------6 2.3超级亲水易洁陶瓷材料-------------------------------------------------------------------------------6 2.4热障涂层陶瓷材料--------------------------------------------------------------------------------------7 2.4.1几类热障陶瓷涂料研究近况-------------------------------------------------------------------7 2.4.1.1氧化物稳定的ZrO2---------------------------------------------------------------------------7 2.4.1.2焦绿石或萤石结构A2B2O7陶瓷----------------------------------------------------------7 2.4.2需要达到的目标------------------------------------------------------------------------------------8 3.结语----------------------------------------------------------------------------------------------------------------8

陶瓷材料的力学性能检测方法

陶瓷材料力学性能的检测方法 为了有效而合理的利用材料,必须对材料的性能充分的了解。材料的性能包括物理性能、化学性能、机械性能和工艺性能等方面。物理性能包括密度、熔点、导热性、导电性、光学性能、磁性等。化学性能包括耐氧化性、耐磨蚀性、化学稳定性等。工艺性能指材料的加工性能,如成型性能、烧结性能、焊接性能、切削性能等。机械性能亦称为力学性能,主要包括强度、弹性模量、塑性、韧性和硬度等。而陶瓷材料通常来说在弹性变形后立即发生脆性断裂,不出现塑性变形或很难发生塑性变形,因此对陶瓷材料而言,人们对其力学性能的分析主要集中在弯曲强度、断裂韧性和硬度上,本文在此基础上对其力学性能检测方法做了简单介绍。 1.弯曲强度 弯曲实验一般分三点弯曲和四点弯曲两种,如图1-1所示。四点弯曲的试样中部受到的是纯弯曲,弯曲应力计算公式就是在这种条件下建立起来的,因此四点弯曲得到的结果比较精确。而三点弯曲时梁各个部位受到的横力弯曲,所以计算的结果是近似的。但是这种近似满足大多数工程要求,并且三点弯曲的夹具简单,测试方便,因而也得到广泛应用。 图1-1 三点弯曲和四点弯曲示意图 由材料力学得到,在纯弯曲且弹性变形范围内,如果指定截面的弯矩为M ,该截面对中性轴的惯性矩为I z ,那么距中性轴距离为y 点的应力大小为: z I My = σ 在图1-1的四点弯曲中,最大应力出现在两加载点之间的截面上离中性轴最远的点,其大小为: =??? ? ???= z I y a P max max 21σ???? ?圆形截面 16矩形截面 332D Pa bh Pa π

其中P 为载荷的大小,a 为两个加载点中的任何一个距支点的距离,b 和h 分别为矩形截面试样的宽度和高度,而D 为圆形截面试样的直径。因此当材料断裂时所施加载荷所对应的应力就材料的抗弯强度。 而对于三点弯曲,最大应力出现在梁的中间,也就是与加载点重合的截面上离中性轴最远的点,其大小为: =??? ? ???= z I y a P l max max 4σ???? ?圆形截面 8矩形截面 2332D Pl bh Pl π 式中l 为两个支点之间的距离(也称为试样的跨度)。 上述的应力计算公式仅适用于线弹性变形阶段。脆性材料一般塑性变形非常小,同弹性变形比较可以忽略不计,因此在断裂前都遵循上述公式。断裂载荷所对应的应力即为试样的弯曲强度。 需要注意的是,一般我们要求试样的长度和直径比约为10,并且在支点的外伸部分留足够的长度,否则可能影响测试精度。另外,弯曲试样下表面的光洁度对结果可能也会产生显著的影响。粗糙表面可能成为应力集中源而产生早期断裂。所以一般要求表面要进行磨抛处理。当采用矩形试样时,也必须注意试样的放置方向,避免使计算中b 、h 换位得到错误的结果。 2.断裂韧性 应力集中是导致材料脆性断裂的主要原因之一,而反映材料抵抗应力集中而发生断裂的指标是断裂韧性,用应力强度因子(K )表示。尖端呈张开型(I 型)的裂纹最危险,其应力强度因子用K I 表示,恰好使材料产生脆性断裂的K I 称为临界应力强度因子,用K IC 表示。金属材料的K IC 一般用带边裂纹的三点弯曲实验测定,但在陶瓷材料中由于试样中预制裂纹比较困难,因此人们通常用维氏硬度法来测量陶瓷材料的断裂韧性。 陶瓷等脆性材料在断裂前几乎不产生塑性变形,因此当外界的压力达到断裂应力时,就会产生裂纹。以维氏硬度压头压入这些材料时,在足够大的外力下,压痕的对角线的方向上就会产生裂纹,如图2-1所示。裂纹的扩展长度与材料的断裂韧性K IC 存在一定的关系,因此可以通过测量裂纹的长度来测定K IC 。其突出的优点在于快速、简单、可使用非常小的试样。如果以P C 作为可使压痕产生雷文的临界负荷,那么图中显示了不同负荷下的裂纹情况。 由于硬度法突出的优点,人们对它进行了大量的理论和实验研究。推导出了各种半经

浅析先进陶瓷材料的研究现状及发展趋势

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/7612978031.html, 浅析先进陶瓷材料的研究现状及发展趋势 作者:孙彬 来源:《科技资讯》2017年第27期 摘要:随着现阶段各种高新技术日新月异的发展,先进陶瓷材料已经成为了新材料领域 中的翘楚,也是很多技术创新领域需要用到的关键材料,受到了很多发达国家和工业化企业的极大关注,先进材料的发展以及应用也在很大程度上对于工业的发展和进步产生一定的影响。本文旨在探讨先进陶瓷材料的研究现状及发展趋势。 关键词:工业陶瓷材料先进研究环保发达国家 中图分类号:TQ174.7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)09(c)-0217-02 随着先进陶瓷的各种优势越来越明显,很多自动化控制、人工智能、电子智能技术领域都需要先进陶瓷的入驻,可以说,先进陶瓷的市场产量和覆盖范围已经发展到了一个不可忽视的阶段。 1 先进陶瓷的具体应用以及性能优势对比 先进陶瓷,根据各自的优点以及应用范围,大体可以分为两大类,也就是功能陶瓷和结构陶瓷,具体的应用范围以及性能优势,如表1所示。 2 国内外对于先进陶瓷材料的研究现状 2.1 国外对于先进陶瓷材料的研究现状 现阶段,全球各个国家对于先进陶瓷材料进行研究应用的趋势越来越明显。 举例来说,以美国和日本为代表,在对于先进陶瓷材料的研究和应用方面远远领先于其他国家。美国的宇航局和航空局大规模的应用了先进陶瓷。比如说在航空发动机上用陶瓷来替代其他材料;提出了关于先进陶瓷的多个计划,在每年对于先进材料的研究和应用上,投入多达35亿美元。这些都是为了提高他们在国际上的综合竞争能力。而日本也提出了对于先进陶瓷 研究和开发的一项计划,名曰“月光计划”,另外,欧盟各国尤其是以工业闻名的德国,都对先进陶瓷进行了研究和开发,法国也紧随其后,主要集中在对新能源材料进行重点的研究和突破。 综合来说,这些发达国家,比如美国、日本、欧盟,它们在先进陶瓷领域每年的平均增长率高达12%,其中欧盟较为领先,多达15%~18%,美国则是9.29%,日本是7.2%。现阶 段,全球先进陶瓷的最大市场集中在美国和日本,其次就是欧盟国家,甚至可以说,先进陶瓷在发达国家更加受到重视和人们的欢迎。

泡沫陶瓷的应用与前景

泡沫陶瓷材料概况 隋鹤 (青岛农业大学资源与环境学院 266109) 【摘要】:泡沫陶瓷材料的发展始于20世纪70年代,是一种具有高温特性的 多孔材料。其孔径从纳米级到微米级不等,气孔率在20%~95%之间,使用温度为 常温~1600℃。泡沫陶瓷一般可以分为两类,即开孔(网状)陶瓷材料以及闭 孔陶瓷材料,这取决于各个孔穴是否具有固体壁面。如果形成泡沫体的固体 仅仅包含于孔棱中,则称之为开孔陶瓷材料,其孔隙是相互连通的;如果存 在固体壁面,则泡沫体称为闭孔陶瓷材料,其中的孔穴由连续的陶瓷基体相 互分隔。但大部分泡沫陶瓷既存在开孔孔隙又存在少量闭孔孔隙。一般来 说孔隙的直径小于2nm的为微孔材料;孔隙在2~50nm之间的为介孔材料; 孔隙在50nm以上的为宏孔材料。 引言 自1978年美国发明了利用氧化铝、高岭土等陶瓷料浆成功研制出泡沫陶瓷,用于铝合金铸造过滤之后,英、日、德、瑞士等国家竞相开展了研究,生产工艺日益先进,技术装备越来越向机械化、自动化发展,已研制出多种材质,适合于不同用途的泡沫陶瓷过滤器,如A12O3、ZrO2、SiC、氮化硅、硼化物等高温泡沫陶瓷,有的还加入了一定的矿物,如莫来石、堇青石、粉煤灰、煤矸石等,产品已系列化、标准化,形成了一个新兴产业, 其分类如表所示。我国在20世纪80年代初开展泡沫陶瓷研究工作。 近20年来,先后有十几家科研机构和厂家报道了泡沫陶瓷制品的研究。但是我国的泡沫陶瓷从整体技术水平上与国外相比还有一定的差距。泡沫陶瓷是具有三维空间网架结构的高气孔率的多孔陶瓷体,其造型犹如钢化了的泡沫塑料或瓷化了的海泡沫陶瓷的分类材料类型骨料耐蚀性温度(℃) 高硅质硅酸盐材料瓷渣耐水性,耐酸性 700 铝硅酸盐材料粘土熟料耐 弱碱,耐酸性 1 000 刚玉金刚砂材料电熔刚玉耐水性,耐酸性 1 600 硅藻土质粘土耐水性,耐酸性低温绵体。由于它具有气孔率高、比表面积大、抗热震、耐高温、耐化学腐蚀及良好的机械强度和过滤吸附性能,可广泛应用于热交换材料,布气材料,汽车尾气装置,净化冶金工业过滤熔融态金属,热能回收,轻工喷涂行业,工业污水处理,隔热隔音材料,用作化学催化剂载体,电解隔膜及分离分散元件等。 近年来,多孔陶瓷的应用领域又扩展到航空领域、电子领域、医用材料领域及生物化学领域等。多孔陶瓷的广泛应用已引起了全球材料界的高度重视,因此,制备高强度、孔径均匀、性能稳定、高度有序的泡沫陶瓷体,拓宽和开发泡沫陶瓷在国内各行业中的应用,无疑是十分必要的。

陶瓷的生产工艺流程.

陶瓷的生产工艺流程 一、陶瓷原料的分类 (1)粘土类 粘土类原料是陶瓷的主要原料之一。粘土之所以作为陶瓷的主要原料,是由于其具有可塑性和烧结性。陶瓷工业中主要的粘土类矿物有高岭石类、蒙脱石类和伊利石(水云母)类等,但我厂的主要粘土类原料为高岭土,如:高塘高岭土、云南高岭土、福建龙岩高岭土、清远高岭土、从化高岭土等。 (2)石英类 石英的主要成分为二氧化硅(SiO ),在陶瓷生产中,作为瘠性原料加入到陶瓷坯料中时, 2 在烧成前可调节坯料的可塑性,在烧成时石英的加热膨胀可部分抵消部分坯体的收缩。当添加到釉料中时,提高釉料的机械强度,硬度,耐磨性,耐化学侵蚀性。我厂的石英类原料主要有:釉宝石英、佛冈石英砂等。 (3)长石类 长石是陶瓷原料中最常用的熔剂性原料,在陶瓷生产中用作坯料、釉料熔剂等基本成分。在高温下熔融,形成粘稠的玻璃体,是坯料中碱金属氧化物的主要来源,能降低陶瓷坯体组分的熔化温度,利于成瓷和降低烧成温度。在釉料中做熔剂,形成玻璃相。我厂的主要长石类原料有南江钾长石、佛冈钾长石、雁峰钾长石、从化钠长石、印度钾长石等。 二、坯料、釉料制备 (1)配料 配料是指根据配方要求,将各种原料称出所需重量,混合装入球磨机料筒中。我厂坯料的配料主要分白晶泥、高晶泥、高铝泥三种,而釉料的配料可分为透明釉和有色釉。 (2)球磨 球磨是指在装好原料的球磨机料筒中,加入水进行球磨。球磨的原理是靠筒中的球石撞击和磨擦,将泥料颗料进行磨细,以达到我们所需的细度。通常,坯料使用中铝球石进行辅助球磨;釉料使用高铝球石进行辅助球磨。在球磨过程中,一般是先放部分配料进行球磨一段时间后,再加剩余的配料一起球磨,总的球磨时间按料的不同从十几小时到三十多个小时不等。如:白晶泥一般磨13个小时左右,高晶泥一般磨15-17小时,高铝泥一般磨14个小时左右,釉料一般磨33-38小时,但为了使球磨后浆料的细度要达到制造工艺的要求,球磨的总时间会有所波动。

泡沫陶瓷的制备

泡沫陶瓷的制备 1、文献综述 1.1泡沫陶瓷的研究现状 中国在20世纪80年代初开展泡沫陶瓷研究工作,近20年来,先后有十几家科研机构和厂家报道了泡沫陶瓷制品的研究,并取得了一定的成绩。 1985年,哈尔滨工业大学成功研制出用于铸铁、不锈钢过滤的泡沫陶瓷过滤器,填补了我过的空白。山东工业陶瓷研究设计院是国内研究、开发泡沫陶瓷较早的单位,目前开发的产品品种、质量以及生产能力居国内前列,并制定了《泡沫陶瓷过滤板》建材行业标准。 泡沫陶瓷是一种孔隙率高达70~90%,具有三维立体网络骨架结构和贯通气孔新型非金属多孔材料。碳化硅陶瓷具有优良的综合性能和广泛的应用前景,是制备泡沫陶瓷的首选材料之一。碳化硅材料是共价键极强的化合物,具有良好的高温性能、蠕变性能、耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性、抗热震性,与氧化物陶瓷相比,它有好的热导率和抗热震性。采用碳化硅制备泡沫陶瓷,可使SiC泡沫陶瓷具有优良的耐高温、耐磨损和抗腐蚀等性能,可应用于航空、电子、医用材料及生物化学等领域。 目前我国用于有色金属熔体即铝铜合金熔体过滤的泡沫陶瓷过滤板,其产品质量可与国外媲美,但是目前还未形成生产规模,尚处于开发阶段。为了得到性能优异的泡沫陶瓷,制备工艺在不断的改进,最为可行的是有机泡沫浸渍法。上海硅酸盐研究所用有机泡沫浸渍法来制备SiC泡沫陶瓷,收到了良好的效果。 到了20世纪70年代,一些发达国家在此种材料上的开发和使用上得到了长足的发展。1963年发明了制造高气孔率多孔陶瓷的有机浸渍法,使多孔陶瓷的制备又迈上了一个新的起点。从此,欧美国家就积极开展该工艺的研究,并研制出可过滤大多数有色金属和合金铸件的多种材质的泡沫陶瓷过滤器,这些国家已有先进的成型、烧成设备和完善的生产工艺制度,可实现大规模连续化生产。 2、实验 2.1实验原料与设备 2.1.1化学仪器 烧杯、玻璃棒、量筒、电子天平、干燥箱、高温电炉、研钵、水浴坩埚 2.1.2试验药品及材料 前驱体(如聚氨基甲酸乙酯)、工业氧化铝、高岭土、滑石粉、氢氧化钠以及制备浆料所需材料等。 2.2实验过程 本实验采用有机前驱体浸渍法,有机前驱体浸渍法是指将处理好的有机前驱体(通常采用聚氨基甲酸乙酯泡沫塑料)浸入预先准备好的陶瓷浆料中,使浆料充分浸润有机前驱体,然后采用揉搓、滚压等方法将多余浆料排除,并反复多次,以使浆料均匀附着在前驱体网状结构的网丝上,经过干燥然后烧成。

21世纪的新材料泡沫金属与泡沫陶瓷

21世纪的新材料一一泡沫金属与泡沫陶瓷 发布时间:2010-7-13 信息来源:新材料产业 进入二十一世纪,可持续发展已成为全人类共同关注的话题,我国政府高度重视可持续发展, 将可持续发展确定为国家的重大发展战略。如何开发新能源和新材料、减少已有能源与材料的消 耗,是其中一个重要方面,已成为科技工作者共同努力的新课题,泡沫材料的开发就是在这种大 背景下提岀的。泡沫材料按材料性质分为泡沫金属材料和泡沫陶瓷材料,按使用状态又可分为泡 沫结构材料和泡沫功能材料。 一、轻质泡沫金属材料 泡沫金属材料是八十年代后期国际上迅速发展起来的一种物理功能与结构一体化的新型工程材料。多孔结构和金属特征使其得以具备其他实芯材料未有的功能,如防震、吸声、隔声、阻燃、屏蔽、耐候、耐湿、质轻、可渗透性等,在航空航天、交通运输、建筑、能源等高技术领域具有广阔的应用前景。 泡沫金属材料的制备方法大致可分为以下几种: (1)粉末冶金法,又可分为松散烧结和反应烧结两种; (2)渗流法; (3)喷射沉积法; (4)熔体发泡法。 在上述众多的制备方法中,除特殊要求外,作为工业大生产最有前途的是熔体发泡法,它的工艺简单,成本低廉。熔体发泡法技术难点在于选择合适的金属发泡剂,一般要求发泡剂在金属 熔点附近能迅速起泡。 世界泡沫金属材料技术开发具有两大热点,即泡沫镍和泡沫铝的开发。泡沫镍的制备技术目 前已很成熟,国内外均有不少厂家进行大批量连续化生产,如国内的长沙力元等,主要作为电池 的极板材料应用于镍氢电池领域。但随着世界锂离子电池的迅速发展,镍氢电池在世界可充电二 次电池市场的需求已日趋饱和,因此泡沫镍的市场需求增长幅度逐年减缓。泡沫铝制备技术则在 航空航天、交通运输等行业的发展以及这些产业对综合性能优异的材料的巨大需求下得以迅速地发展,主要有合金气体发泡、合金发泡剂混合搅拌、金属及发泡剂混熔固结、熔融金属高压渗透等。泡沫铝是一种高孔隙率、宏孔多孔材料。它不仅具有优良的机械阻尼、消声降噪和电磁屏蔽等性能,而且具有轻便、坚固、耐热、美观等特点,在一些发达国家已经商品化,广泛地应用在噪声防护、电磁屏蔽、建筑装饰、吸能缓冲、医用植体、分离工程、生物工程以及国防高科技等领域。自“ 9.11 ”事件以来,世界各国对这种具有轻质、防火、吸震等性能、适用于高层建筑及交通运输工具的结构材料给予了高度重视, 从而引发了该材料的研发热潮。最近国内某研究机构 采用碳化硅超细粉增强泡沫铝复合材料的制备技术取得了重大突破,预计该材料将成为世界摩天 大楼设计师们首选的主要建筑材料之一,市场前景极为广阔。 贵州新材料矿业发展有限公司自93年以来一直致力于泡沫结构材料及其超细粉体原料的开 发和产业化工作。鉴于铝泡沫材料作为新型结构材料在建筑、能量吸收及转换等方面的优异性能,

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