多孔陶瓷挤出成型工艺
多孔陶瓷的制备技术
多孔陶瓷/橡胶胶复合材料的制备及声吸收特性研究开题报告由于潜艇自卫能力差，缺少有效的对空防御武器，对于吸声性能显得尤为重要。
虽然一定结构的高分子材料是一种优良的吸声单元还是良好的吸声载体，但其以驰豫吸收为主，比重较高，粘滞吸收小，基本无热传导吸收，声腔的结构受到一定程度的限制。
多孔材料可以提供大量的空腔和界面积，增加粘滞吸收系数。
多孔陶瓷具有均匀的透过性，较大的比表面积，低密度，低热传导率，以及耐高温、耐腐蚀、化学稳定性好、机械强度高和易于再生等特点，其吸声性能是通过内部大量连通微小空隙和孔洞实现的。
当声波沿着微孔或间隙进入材料后，由于空气的粘滞性以及材料的热传导，使声能不断衰减，起到了吸声作用。
1.1 多孔陶瓷的分类1. 根据形状大致分为两大类：蜂窝状和泡沫状多孔陶瓷。
蜂窝状多孔陶瓷中的气孔单元排成二维的阵列，而泡沫状多孔陶瓷则由胞状中空多面体在三维空间排列而成。
2. 根据孔径大小分为三类：孔径<2nm的称为微孔陶瓷，孔径介于2nm至50nm之间的称为介孔陶瓷，孔径大于50nm的称为宏孔陶瓷。
3. 根据成孔方法和孔隙结构的不同，多孔陶瓷可分为三类:粒状陶瓷烧结体、泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷。
4. 根据结构特征，可分为无定形，次晶和晶体三类。
无定型缺少长程有序，孔道不规则，因此孔径大小不是均一的且分布很宽；次晶次晶材料虽含有许多小的有序区域，但孔径分布也较宽:结晶多孔材料的孔道是由它们的晶体结构决定的，因此孔径大小均一且分布很窄，孔道形状和孔径尺寸可通过选择不同的结构来很好地得到控制。
5. 根据材质不同，主要有以下几类：(1) 高硅质硅酸盐材料: 主要以硬质瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷颗粒为骨料, 具有耐水性、耐酸性, 使用温度达700℃。
(2) 铝硅酸盐材料: 以耐火粘土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石质颗粒为骨料, 具有耐酸性和耐弱酸性使用温度达1000℃。
(3) 精陶质材料: 组成接近第一种材料, 以多种粘土熟料颗粒与粘土等混合, 得到微孔陶瓷料。
多孔陶瓷的研究及应用现状
该法主要适用于无机超滤复 合膜或非对称膜及改性膜孔
径分布的测定研究
孔径分布利用脱附过程。
3 应用情况[5,6,10,11]
多孔陶瓷材料由于其独特的多孔结构而具有热导率低、体积密度小、比表面积高，独特物化性能的表
面结构等优点，加之陶瓷材料本身特有的耐高温、化学稳定性好、强度高等特点，目前已广泛应用于环保、
力计等）
该法最佳测试范围是 0.1-10nm，对于孔径在 30nm 以下的纳米材料，常用气体
吸附法来测定其孔径分布
当易凝蒸气与多孔介质接触，相对
蒸气 渗透法
蒸气压由 0 增加到 1 的过程中，在 介质的表面和孔中依次出现单层吸 附、多层吸附和毛细管冷凝，测定
蒸气渗透法测试装置（气体 瓶、蒸发器、压力表、膜及渗
目前，应用造孔剂成孔法制备多孔氧化铝陶瓷是比较普遍，且制得的多孔陶瓷孔结构好，力学性能相 对来讲也较理想。
在众多造孔剂中，淀粉由于其廉价、无毒、环境友好、易烧蚀等特性，成为使用较为广泛的造孔剂之 一。Živcová Z 等[12]人，利用土豆、小麦、玉米及大米等不同种类的淀粉做造孔剂，制备了多孔氧化铝陶 瓷，并对其热导率进行测试。研究表明，相对热导率与孔隙率满足一定的关系：kr=exp(−1.5ф/(1−ф))， 其中 kr-相对热导率，ф-气孔率。Prabhakaran K 等[13]人，将面粉颗粒作为胶凝剂和造孔剂置于氧化铝浆 料中，将得到的干凝胶经过 1600℃高温烧结，制备出具有 200-800μm 的大孔和小于 20μm 小孔、孔隙率 达到 67–76.7%，压缩强度为 2.01–5.9 MPa 的多孔氧化铝陶瓷。
化工、石油、冶炼、食品、制药、生物医学等多个科学领域。
3.1 绝热材料
【精品文章】多孔陶瓷的制备方法及应用浅析
多孔陶瓷的制备方法及应用浅析
多孔陶瓷材料是一类重要的陶瓷材料，由于其特有的三维多孔结构使其具有高孔隙率、良好的化学稳定性、小体积密度及低导热性等特点，从而被广泛应用于众多领域。
多孔陶瓷的种类很多，按孔隙形态可以分为三类：粒状陶瓷烧结体、泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷。
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。
多孔陶瓷由于均匀分布的微孔和孔洞、孔隙率较高、体积密度小，还具有发达的比表面，陶瓷材料特有的耐高温、耐腐蚀、高的化学和尺寸稳定性，使多孔材料可以在气体液体过滤、净化分离、化工催化载体、吸声减震、保温材料、生物殖入材料，特种墙体材料和传感器材料等方面得到广泛的应用。
因此，多孔陶瓷材料及其制备技术受到广泛关注。
一、多孔陶瓷材料的制备方法
1、挤压成型法
挤压是一种塑性变形工艺，可分为热挤压和冷挤压。
一般是在压力机上完成，使工件产生塑性变形，达到所需形状的一种工艺方法。
其过程是将制备好的泥条通过一种预先设计好的具有蜂窝网格结构的模具挤出成形，经过烧结后就可以得到典型的多孔陶瓷。
现在用于汽车尾气净化的蜂窝状陶瓷，它是将制备好的泥条通过一种预先设计好的具有蜂窝网格结构的模具挤出成型，经过烧结后得到典型的多孔陶瓷。
这种工艺的优点在于，可根据实际需要对孔形状和大小进行精确设计;缺点是不能成型复杂孔道结构和孔尺寸较小的材料，同时对挤出物料。
对多孔陶瓷材料的制备及应用的分析和思考
对多孔陶瓷材料的制备及应用的分析和思考摘要多孔陶瓷材料的制备工艺是围绕着多孔结构而展开的，制备工艺根据陶瓷材料的用途以及对材料性能的不同要求被分为很多种类，多空陶瓷材料由于自身性能优良，应用范围甚广。
本文就多孔陶瓷材料的特点以及制备工艺进行阐述，并分析其在人们生活中的实际应用。
关键词多孔陶瓷；制备；应用多孔陶瓷在化学性质方面具有良好的热稳定性和抗腐蚀性，在物理性质方面又具有较高的机械强度，因为种种优良的性质和特点被广泛地应用到社会的各项生产活动中，比如生物、食品、石油、医药、水泥、环保、矿山和纺织等领域。
1 多孔陶瓷材料的特点1.1 强度高通常情况下对金属氧化物、碳化硅和二氧化硅等物质进行高温煅烧后就形成了多孔陶瓷的材料，这些材料的本身就具有超高的强度，原料颗粒在高温煅烧过程中融化后黏结，进而形成了具有高强度的陶瓷。
1.2 汽孔率高具有较多均匀可控的气孔是多孔陶瓷的重要特征，一般情况下气孔被分为开口气孔和闭口气孔两种，开口气气孔在实际应用中有消除回声、过滤和吸附等作用，闭口气孔则具有传递固体微粒，阻隔液体、声音和热量的功能。
1.3 过滤性强由于具有较高的气孔率和比表面积，透过多孔材料的过滤物质，其中的胶体物、悬浮物和微生物等污染物就会被阻截下来，具有良好的过滤性能[1]。
不仅如此，使用过一段时间后的过滤材料只要结合液体和气体对其进行反复冲洗就能恢复原有的过滤能力，实现持续反复使用。
1.4 性质稳定物质的稳定主要指物理和化学两个方面，多孔陶瓷材料不仅耐酸、耐碱，还能承受高温高压，并且在各种使用过程中不会因化学反应造成二次污染，属于绿色环保型的功能材料。
2 多孔陶瓷材料的制备工艺2.1 挤压成型工艺多孔陶瓷中的挤压成型工艺是依靠模具来进行的，就操作性而言是比较简单的工艺。
一般其模具都是蜂窝网状结构，只需将制备好的泥浆灌入模具中，进行成型烧结，便制作成功多孔陶瓷，人们生活中用于净化汽车尾气的蜂窝状陶瓷就是通过这种工艺制备而成的。
多孔陶瓷的制备、性能及应用(Ⅰ)多孔陶瓷的制造工艺(精)
加造孔剂和结合自蔓延高温合成方法可以获得连通气 孔率达 %/A 以上的多孔陶瓷， 这对于添加造孔剂的传 统制备工艺来说是无法想象的。 易挥发物质在多孔陶瓷制备过程中通常以颗粒形 式加入， 由于这些颗粒在坯体中大部分是孤立分布的， 因此难以获得连通气孔结构。为此， 以易挥发物预制 多孔体作为模具来制备三维连通开口气孔的工艺得到 了发展。有报道采用氯化钠为原料先制备出烧结的多 孔氯化钠， 利用熔融聚合物先驱体如聚碳硅烷 （ 6B,HI 渗透多孔体， 待固化后， 利用蒸馏水将多孔 J>EKBL(,>DM） 氯化钠去除后得到开孔聚合物先驱体泡沫。通过氧化 处理 （#// 0 #&/N ） 使聚合物先驱体泡沫由热塑性转变 为热固性， 然后在氩气气氛中进行热解便得到开孔碳
〔9O、 9J〕 硅泡沫 ， 并且采用浆料浸涂多孔预制体可以获得 〔;H〕 。 /*D : A89 F; 等多孔复相材料
此类工艺的优点是可制备各种孔径大小和形状的 多孔陶瓷， 既可以获得开孔材料， 也可以获得闭孔材 料， 特别适合制备闭孔材料。但缺点在于工艺条件难 以控制和对原料的要求较高。 9.= 通过多孔模板复制形成气孔的制备工艺 本工艺特点是采用一种多孔材料作为模板， 然后 按一定工艺将陶瓷原料涂覆或沉积在其上而获得多孔 陶瓷。多孔陶瓷的孔径主要取决于多孔模板的孔径， 与陶瓷原料的涂覆或沉积厚度也有关。这类工艺主要 有： （!） 有机泡沫体浸渍 （ E)872%4*0 $(),-%） 工艺 该工艺的特点是以网眼有机泡沫体为模板， 用陶 瓷浆料均匀地涂覆在具有网眼结构的有机泡沫体上，
多孔陶瓷材料的制备工艺
多孔陶瓷材料的制备工艺————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ成绩__＿_＿＿多孔陶瓷材料的制备工艺材料化学专业 20１１级罗庆芬指导教师：周芸摘要: 概述了多孔陶瓷的形成机理，并详细介绍了多孔陶瓷的制备工艺, 具体阐述了各种方法的特点。
关键词:多孔陶瓷;形成机理；制备工艺Aｂstracｔ: ｔhisｐapeｒsuｍｍarizes tｈe ｆormaｔｉｏn mｅｃhaｎism o ｆporous cerａmics, anｄintroducｅs in dｅtａil tｈe ｐrepａｒａtioｎteｃｈnolｏｇy ｏf porｏus ｃeramiｃｓ,dｅtailｅｄeｌabｏrａted the chａrａctｅrｉstics ｏf various ｍethodｓ．Keｙwｏrds:ｐorouｓceramicｓ; Theｆormatiｏn mｅｃｈanｉsm；Ｔｈe preｐaｒａtｉoｎprｏcess1 引言陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。
而多孔陶瓷材料是以刚玉砂、碳化硅、堇青石等优质原料为主料、经过成型和特殊高温烧结工艺制备的一种具有开孔孔径、高开口气孔率的一种多孔性陶瓷材料、具有耐高温,高压、抗酸、碱和有机介质腐蚀，良好的生物惰性、可控的孔结构及高的开口孔隙率、使用寿命长、产品再生性能好等优点,可以适用于各种介质的精密过滤与分离、高压气体排气消音、气体分布及电解隔膜等。
2 多孔陶瓷的空隙形成机理[1]多孔陶瓷就微孔结构形式可分为２种:闭气孔结构和开口气孔结构。
闭气孔结构是指陶瓷材料内部微孔分布在连续的陶瓷基体中, 孔与孔之间相互分离, 而开口气孔结构又包括陶瓷材料内部孔与孔之间相互连通和一边开口，另一边闭口形成不连通气孔2 种。
多孔陶瓷的孔隙结构通常是由颗粒堆积形成的空腔、坯体中加入的大量的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型过程中引入的有机前躯体燃烧形成的孔隙等。
第3章 2多孔陶瓷制备技术、特点以及应用
•
Deng 等将少量的钇添加到ZrO2粉体中，使粉料具有良
好的可塑性，压制成坯后在空气中于1100-1500 ℃烧结得到 ZrO2多孔陶瓷，证实一致的孔隙结构可获得低的导热系数。
•
Tulyaganov 等以氧化铝、菱镁矿石粉、高岭土为骨料， 以碱土金属-铝硅酸盐为助熔剂制得具有孔梯度的堇青石基 多孔陶瓷，且其孔隙结构可通过改变烧结时的升温速率进行 有效调节。
第3章 多孔陶瓷的制备技术，特 点及用途
• 3.1 多孔陶瓷的制备技术
• 多孔陶瓷的制备技术有多种，除传统的颗粒堆积法、挤
压成型法、发泡法、造孔剂法、有机泡沫浸渍法溶胶-凝
胶法等外，近年来随着研究的深入，又将自蔓延高温合成、
三维编织等技术引入多孔陶瓷的制备中，形成了一系列制备 多孔陶瓷的新技术。
酸或碱溶液洗涤排除，如NaCl 、Na2SO4、CaSO4等。
采用造孔剂法制备出的多孔陶瓷既具有较高的孔隙率又有较好
的强度，而且孔隙的大小、形状及分布可通过调节造孔剂的多 少及颗粒的大小、形状及分布来控制，操作简便，行之有效。 • GregorovÀ等率先利用粒径约1 mm、表面布满网状结构的
罂粟种子和粒径约50μm 的马铃薯淀粉作造孔剂制备出了具有 孔梯度结构的Al2O3 多孔陶瓷； 上海硅酸盐研究所近年来致力于对造孔剂法的研究，他们以 石墨为造孔剂，并利用3 个原位反应制备出了具有良好抗热震 性能的SiC/ 堇青石多孔陶瓷。发现显孔隙率随着烧结温度和成
的方法，由此而得出的产品通常都具有较高的强度，这是一个
十分诱人的特点。
3 冰冻干燥法 该工艺是利用水基浆料的冰冻作用，同时控制冰生长方 向，并通过减压干燥使冰升华，所得坯体经过烧结，获得具有 复杂孔隙结构的多孔陶瓷材料。 • • 此外还有纤维缠结法，陶瓷纤维缠结法。 影响因素：浆料流动性、稳定性、操作条件等；
多孔陶瓷的制备工艺及应用文献综述资料
文献综述多孔陶瓷的制备工艺及应用肖燕（湖南大学外国语学院 201213010322）摘要：多孔陶瓷因其独特结构和优异性能近年来成为陶瓷材料领域的一个研究热点，本文综述了多孔陶瓷制备技术的发展以及其应用。
关键词：多孔陶瓷应用制备工艺1.前言多孔陶瓷又称微孔陶瓷、泡沫陶瓷，是一种新型陶瓷材料，是以刚玉砂、碳化硅、堇青石等优质原料为主料、配以添加剂经过成型和特殊高温烧结工艺制备的一种具有开孔孔径、高开口气孔率的一种多孔性陶瓷材料。
多孔陶瓷一般可按孔径大小分为3类:微孔陶瓷(孔径小于2nm)、介孔陶瓷(孔径为2~50nm)及宏孔陶瓷(孔径大于50nm)。
若按孔形结构及制备方法,其又可分为蜂窝陶瓷和泡沫陶瓷两类,后者有闭孔型、开孔型及半开孔型3种基本类型。
多孔陶瓷的发展始于１９世纪７０年代，初期仅作为细菌过滤材料使用，随着控制材料的细孔结构水平的不断提高，其与玻璃纤维、金属等相比具有可控的孔结构、高的开口空隙率、均匀的透过性、机械强度高、易于再生、较低的热传导性、耐高温、抗腐蚀、使用寿命长等优良性能，给其应用开拓了广阔的前景，被广泛应用于环保、节能、化工、石油、冶炼、食品及生物医学等多个科学领域，引起全球材料科学界的密切关注。
虽然目前已有较多关于多孔陶瓷的综述文献,但近些年来在技术发展推动下,新工艺新应用不断涌现,因此有必要结合一些最新文献对多孔陶瓷的制备工艺与应用进行综述。
2.多孔陶瓷的制备工艺多孔陶瓷的性能除与组成因素相关以外,还与气孔形态、大小及分布等因素有密切关联。
从制备工艺、结构和性能角度考虑,形成气孔是多孔陶瓷制备工艺的关键步骤,也是多孔陶瓷研究的重点。
本文将从介绍目前主流制备工艺着手,重点综述新型制备工艺方面取得的进展。
2.1传统制备工艺一些研发历史较长、技术相对成熟的多孔陶瓷制备工艺已经获得了规模化的生产应用,这些工艺称为传统制备工艺,常见的有添加造孔剂法、有机泡沫浸渍法、发泡法、挤压成型技术、颗粒堆积法等。
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多孔陶瓷挤出成型工艺
多孔陶瓷挤出成型工艺是一种制备多孔陶瓷的方法，其主要原理是通过挤压使陶瓷粉末在模具中形成具有一定孔隙率的坯体，然后在高温下烧结成型。
以下是多孔陶瓷挤出成型工艺的详细介绍：
一、原料制备
多孔陶瓷挤出成型的原料主要包括陶瓷粉末、有机添加剂和溶剂。
其中，陶瓷粉末是制备多孔陶瓷的主要原料，其颗粒大小和分布对成型过程和成品质量有着重要的影响。
有机添加剂主要是为了提高陶瓷粉末的可塑性和流动性，使其更容易挤出成型。
溶剂则是为了使陶瓷粉末和有机添加剂充分混合，形成均匀的浆料。
二、挤出成型
挤出成型是多孔陶瓷制备的关键步骤。
其主要流程包括浆料制备、模具设计、挤出成型和坯体切割等。
具体步骤如下：
1.浆料制备：将陶瓷粉末、有机添加剂和溶剂按照一定比例混合，形成均匀的浆料。
2.模具设计：根据所需的多孔陶瓷形状和尺寸，设计相应的模具。
3.挤出成型：将浆料装入挤出机中，通过挤压将浆料挤出模具中，形成具有一定孔隙率的坯体。
4.坯体切割：将挤出成型后的坯体切割成所需的形状和尺寸。
三、烧结成型
烧结成型是多孔陶瓷制备的最后一步，其主要目的是使坯体在高温下烧结成型，形成具有一定孔隙率和力学性能的多孔陶瓷。
具体步骤如下：
1.预热：将切割好的坯体放入烧结炉中进行预热，使其温度逐渐升高。
2.烧结：将预热好的坯体在高温下进行烧结，使其形成致密的结构和一定孔隙率。
3.冷却：将烧结好的多孔陶瓷坯体从烧结炉中取出，进行自然冷却，待其温度降至室温后即可使用。
总之，多孔陶瓷挤出成型工艺是一种制备多孔陶瓷的有效方法，其具有制备工艺简单、成本低、成品质量高等优点，被广泛应用于过滤、吸附、隔热等领域。