绿色材料设计
绿色建筑材料在建筑设计中的应用
绿色建筑材料在建筑设计中的应用一、绿色建筑材料的概念及意义随着人们对环境保护意识的不断提高，绿色建筑材料作为一种新型的建材，逐渐受到人们的关注。
绿色建筑材料是指在其生命周期内，对环境和人类健康没有负面影响的建筑材料。
它具有可再生性、可降解性、无毒性、无害性等特点，不仅可以减少建筑过程中的环境污染，还可以提高建筑的能源利用效率，降低建筑运营成本，提高居住者的生活质量。
二、绿色建筑材料的分类1.可再生材料：如竹材、麻杆、木材等。
2.再生材料：如再生木材、再生玻璃、再生石膏板等。
3.环保材料：如环保涂料、环保地板、环保石材等。
4.低VOC材料：如低VOC涂料、低VOC地板、低VOC胶水等。
5.节能材料：如节能玻璃、节能墙体材料、节能屋顶材料等。
6.智能材料：如智能玻璃、智能墙体材料、智能屋顶材料等。
三、绿色建筑材料在建筑设计中的应用1.建筑外墙材料建筑外墙材料是建筑设计中最重要的一部分，它不仅可以起到美化建筑外观的作用，还可以起到保温隔热的作用。
绿色建筑材料在建筑外墙材料中的应用可以有效地降低建筑的能耗，提高建筑的能源利用效率。
例如，采用节能玻璃和节能墙体材料可以有效地减少外墙的传热量，从而降低建筑的能耗。
2.建筑屋顶材料建筑屋顶材料是建筑设计中另一个重要的部分，它不仅可以起到防水防潮的作用，还可以起到保温隔热的作用。
绿色建筑材料在建筑屋顶材料中的应用可以有效地提高建筑的能源利用效率，降低建筑的运营成本。
例如，采用节能屋顶材料可以有效地降低建筑的冷热负荷，从而降低建筑的能耗。
3.室内装饰材料室内装饰材料是建筑设计中一个非常重要的部分，它不仅可以起到美化室内环境的作用，还可以起到保护室内环境的作用。
绿色建筑材料在室内装饰材料中的应用可以有效地降低室内环境污染，提高居住者的生活质量。
例如，采用环保地板和环保涂料可以有效地降低室内环境中的有害物质含量，从而提高居住者的生活质量。
4.建筑结构材料建筑结构材料是建筑设计中最基础的部分，它不仅可以起到支撑建筑的作用，还可以起到保温隔热的作用。
建筑设计绿色建筑材料的选择与应用
建筑设计绿色建筑材料的选择与应用绿色建筑作为可持续发展的重要组成部分，已经得到了广泛的关注与应用。
而其中一个重要的方面就是绿色建筑材料的选择与应用。
本文将探讨建筑设计中绿色建筑材料的选择原则以及如何将其成功应用于实际设计中。
一、绿色建筑材料的选择原则在选择绿色建筑材料时，应遵循以下原则：1. 环保原则：绿色建筑材料应当符合环境保护的要求，并且在生命周期内对环境的影响要尽可能地减少，包括资源消耗、能源消耗以及废弃物处理等。
2. 健康与舒适性原则：绿色建筑材料应当对人体健康无害，并且能够创造一个舒适、无污染的室内环境，保证人们的生活质量。
3. 节约能源原则：绿色建筑材料应当具有良好的保温、隔音、透光等性能，以减少能源的消耗，降低建筑的能耗。
4. 循环利用原则：绿色建筑材料应当具备可再生利用的特点，通过回收和再利用，最大限度地减少资源消耗和废弃物产生。
二、常见的绿色建筑材料在实际的建筑设计中，有一些常见的绿色建筑材料被广泛采用，并取得了良好的效果。
1. 木材：木材作为一种可再生的材料，具有良好的保温性能，同时还能够调节室内湿度，使人们感到舒适。
在选择木材时，应当优先考虑来自可持续林业管理的木材。
2. 石材：石材具有耐久性强、易于维护等特点，并且可以回收再利用。
一些石材如大理石等还具有良好的装饰效果，被广泛应用于建筑设计中。
3. 高性能保温材料：在减少能耗的同时，高性能保温材料如岩棉、聚苯板等还能够提高建筑的隔音性能，创造一个更为宜居的室内环境。
4. 太阳能材料：太阳能在绿色建筑中的应用越来越广泛。
太阳能光伏电池板能够将太阳能转化为电能，为建筑供电；太阳能热水器能够利用太阳能热量提供热水。
这些太阳能材料实现了对可再生能源的利用，减少了对传统能源的依赖。
三、绿色建筑材料的应用案例以下是一些成功应用绿色建筑材料的案例，以此来展示这些材料在实际设计中的效果。
1. 绿色屋顶：通过在建筑的屋顶种植植被，可以有效地降低建筑的室内温度，减少能耗。
绿色设计的原理和应用
绿色设计的原理和应用原理绿色设计是一种注重环保和可持续发展的设计理念，它的原理包括以下几个方面：1.循环利用：绿色设计的原理之一是循环利用，即尽可能减少资源的消耗，延长产品的寿命周期。
这可以通过设计产品时考虑其可拆卸、可维修和可再利用性来实现。
2.环境友好材料：绿色设计鼓励使用环境友好材料，例如可降解的材料、可再生材料和无毒材料。
这些材料的使用有助于减少对环境的负面影响。
3.节能：绿色设计追求节能，通过设计产品时考虑能源效率、使用低功率设备和采用节能技术来减少能源的消耗。
4.减少废弃物产生：绿色设计的原理之一是减少废弃物的产生，通过设计产品时考虑材料的循环利用和再利用，以减少对环境的污染。
应用绿色设计可以应用于各个领域和行业，下面是一些应用示例：建筑设计1.使用环保材料：在建筑设计中使用环保材料如竹子、可降解材料和再生材料，减少对环境的污染。
2.节能设计：建筑设计中的节能设计可以包括改善建筑的保温性能、利用自然光和通风等措施来减少能源的消耗。
3.水资源管理：绿色建筑设计还可以包括水资源的管理，包括采用雨水收集系统、废水回收利用等措施。
产品设计1.可持续材料选择：产品设计中可以选择可持续材料，如再生塑料、木材和金属材料等，以减少对自然资源的消耗。
2.可拆卸和可维修性：设计产品时考虑可拆卸和可维修性，可以延长产品的使用寿命，减少废弃物的产生。
3.能源效率：产品设计时考虑能源效率，采用低功率的电子元件和节能技术，减少能源的消耗。
城市规划1.绿色交通系统：城市规划中可以引入绿色交通系统，如自行车道、公共交通网络以及步行街等，减少对汽车的依赖，减少尾气排放。
2.城市绿地：城市规划中的绿地设计可以增加城市的绿化面积，提供更多的空气净化和调节城市气候的功能。
3.垃圾回收和处理：城市规划中的垃圾回收和处理设施的设计可以促进废弃物的循环利用，减少对环境的污染。
总结绿色设计的原理和应用是促进可持续发展和环保的重要手段。
绿色设计理念在产品设计中的应用
绿色设计理念在产品设计中的应用绿色设计理念是一种注重环保和可持续发展的设计原则，旨在减少产品对环境的负面影响，并提高其生命周期内的资源利用效率。
在当前全球环保意识不断提高的背景下，绿色设计理念在产品设计中的应用愈发重要。
一、绿色材料的选择选择绿色材料是绿色设计的重要基础。
绿色材料是指那些对环境和人类健康影响较小的材料。
在产品设计中，可以选择可再生材料，例如竹子、生物塑料等，减少对有限资源的消耗。
应该避免使用对环境有害的材料，如有毒材料、致癌物等，以降低产品的环境风险。
二、节能减排绿色设计还包括节能减排的原则。
在产品设计中，可以通过优化产品结构和材料，减少能源的消耗。
采用轻量化设计，降低产品的重量，减少运输过程中对能源的需求。
还可以应用节能技术，如低能耗LED灯、高效电机等，降低产品使用能源。
绿色设计还强调减少温室气体排放和污染物排放，以减少对大气和水体的污染。
产品设计需要考虑产品的整个生命周期，包括原材料的获取、生产、使用和废弃处理等各个阶段。
尽量选择低碳材料和低污染物材料，减少产品在生命周期内的碳排放和污染物排放。
三、延长产品的寿命绿色设计还强调延长产品的使用寿命。
过去，很多产品在设计上存在寿命过短的问题，例如耐用家电的设计寿命过于短暂，让消费者频繁更换。
绿色设计强调设计出寿命更长的产品，以减少资源的消耗和废弃物的产生。
在产品设计中，可以采用模块化设计和可拆卸设计，使得产品更容易维修和升级。
还可以提供技术支持和售后服务，延长产品的使用寿命。
四、循环经济的应用绿色设计强调循环经济的应用，以减少资源的消耗和废物的产生。
产品设计需要考虑产品的回收和再利用。
可以设计出易于分解和回收的产品，以提高废物的回收率。
还可以设计出可再生的产品，如可拆卸的太阳能电池板、可降解的包装材料等。
绿色设计还鼓励产品设计中的“减少、重复、循环”原则。
尽量减少材料的使用，提高资源的利用效率。
重复利用材料和产品，以延长其使用寿命。
对绿色设计的理解
对绿色设计的理解
绿色设计是指在产品设计和制造过程中，通过采用环保材料、节能设计、可持续发展等方式，减少对环境的影响，从而实现可持续发展的设计理念。
绿色设计不仅是为了满足社会环境的需要，更是一种企业社会责任的体现。
绿色设计的理念源于环保意识的普及和对自然资源的日益紧张。
在传统的设计理念中，产品的性能和外观是主要考虑因素，而在绿色设计的理念下，产品的环保性和可持续性成为了同等重要的考虑因素。
绿色设计旨在通过改变产品设计和制造的方式，减少对环境的破坏，提高产品的使用寿命和降低产品的能耗。
在绿色设计的实施过程中，一个重要的考虑因素是材料的选择。
绿色设计要求使用环保材料来替代传统的材料，如使用可降解的材料来替代塑料制品，使用可回收的材料来替代一次性使用的材料等。
此外，绿色设计还要求在选择材料时考虑材料的来源、制造过程和废弃物处理方式等环保因素。
除了材料的选择外，绿色设计还要求在产品设计和制造过程中采用节能设计。
这包括减少产品的能耗、提高能源利用效率等方面。
节能设计不仅可以降低产品的使用成本，还可以减少对环境的负面影响。
绿色设计还要求考虑产品的可维修性和可回收性。
这意味着产品的
设计应该便于维修和维护，并且在产品的寿命结束后，能够方便地进行回收和再利用。
这种设计理念可以减少对自然资源的浪费，提高资源的利用效率。
总的来说，绿色设计是一种可持续发展的设计理念，旨在通过改变产品的设计和制造方式，减少对环境的影响，提高产品的使用寿命和降低产品的能耗。
绿色设计不仅是企业社会责任的体现，更是满足消费者环保需求的重要手段。
什么是绿色设计有何应用
什么是绿色设计有何应用在当今社会，环保理念日益深入人心，绿色设计作为一种创新的设计理念和方法，正逐渐成为各个领域关注的焦点。
那么，究竟什么是绿色设计呢？它又有着怎样广泛的应用呢？绿色设计，简单来说，就是在产品的整个生命周期内，充分考虑对环境和资源的影响，以最小的环境代价和资源消耗，创造出具有良好性能和品质的产品。
这一概念涵盖了从产品的构思、设计、制造、使用、回收再利用等各个环节。
绿色设计的核心原则包括：减少资源消耗、降低环境污染、延长产品使用寿命、易于回收和再利用等。
其目标是实现经济、社会和环境的可持续发展，即在满足人们需求的同时，最大限度地减少对自然环境的负面影响。
在产品的构思阶段，设计师需要充分考虑产品的功能和用户需求，同时避免过度设计和不必要的功能。
例如，一款简单实用的节能灯具，在满足照明需求的基础上，减少了复杂的装饰和多余的功能，从而降低了材料和能源的消耗。
在设计过程中，材料的选择至关重要。
优先选择可再生、可回收、低污染的材料，如竹材、麻纤维、再生塑料等。
这些材料不仅对环境友好，而且在性能上也能满足产品的需求。
比如，用竹纤维制成的家具，既美观又环保。
制造环节也是绿色设计的关键一环。
优化生产工艺，减少能源消耗和废弃物排放，提高生产效率。
例如，采用先进的制造技术，如 3D 打印，可以减少材料的浪费，并且能够实现个性化定制，降低库存压力。
产品的使用阶段同样需要绿色设计的考量。
设计出节能、低噪、低辐射的产品，减少对使用者和周围环境的影响。
比如，节能冰箱通过优化制冷系统，降低了能耗，为用户节省了电费，同时也减少了温室气体的排放。
而当产品达到使用寿命后，绿色设计要求产品易于拆解和回收。
通过合理的结构设计和材料标识，方便对零部件进行分类和回收处理，使资源能够得到有效循环利用。
绿色设计在众多领域都有着广泛的应用。
在家居领域，绿色设计体现在环保家具的兴起。
从使用天然木材到采用可回收的板材，从无甲醛的胶粘剂到环保的水性漆，处处都体现了绿色设计的理念。
绿色设计理念在室内设计中的应用分析
绿色设计理念在室内设计中的应用分析随着社会的发展和人们对环保意识的提高，绿色设计理念在室内设计中的应用也越来越受到重视。
绿色设计理念不仅关注室内环境的美观和舒适性，更注重节能减排、资源循环利用和减少对环境的破坏。
本文将对绿色设计理念在室内设计中的应用进行分析，以期为室内设计师和相关行业人士提供一些参考和启发。
一、绿色材料的应用在室内设计中，绿色材料是绿色设计理念的关键之一。
绿色材料是指对环境友好、资源可再生、不含有害物质或含有害物质极少的材料。
在室内装修中，我们可以选择使用含有机挥发性物质低的环保漆、辅料，皮革、木材、竹材等天然材料，以及通过回收再利用的材料来实现绿色设计理念。
利用回收再利用的木材来制作家具，或者选择使用废旧塑料瓶制成的地板和墙面材料等。
这些绿色材料的应用不仅可以减少对自然资源的消耗，还能为室内环境的改善和健康起到积极的作用。
二、节能减排的设计节能减排是绿色设计理念的核心之一。
在室内设计中，我们可以通过一些设计手段来实现节能减排的目标。
在采光设计上，我们可以合理利用自然光，降低室内照明的使用频率；在采暖与通风设计上，我们可以采用高效节能的暖通设备，并结合建筑自然通风的设计来降低室内的能耗。
我们还可以选择安装太阳能热水器、太阳能发电装置等设备来减少对传统能源的依赖。
通过这些设计手段的应用，不仅可以降低室内能耗，还可以减少对环境的污染，实现绿色设计理念的落地实施。
三、空间布局的合理利用绿色设计理念还强调对资源的合理利用和循环利用。
在室内设计中，我们可以通过合理的空间布局来实现这一目标。
在小型公寓的设计中，我们可以采用可移动隔断来实现空间的多功能利用，节约使用面积；在家具设计上，我们可以选择多功能、可折叠、可叠放的家具，以最大限度地利用空间资源。
还可以通过植物墙、垂直绿化等设计手段来改善室内环境，增加空间的舒适性和美观性，同时实现资源的循环利用。
这些设计手段的应用不仅可以节约资源，还可以为室内环境的改善和美化添彩增光。
绿色设计理念及设计原则
绿色设计理念及设计原则绿色设计是一种以环境保护为目的的设计理念，在设计过程中注重减少对环境的负面影响，提倡可持续发展。
绿色设计原则包括资源节约、能源效率、生态友好等方面，以下是详细解析。
首先，资源节约是绿色设计的核心原则之一、在设计过程中，应充分利用可再生资源，减少对有限资源的消耗。
例如，在建筑设计中，可以选择使用可再生材料如竹木地板、木材结构等，而不是大量使用非可再生材料如混凝土和钢铁。
此外，还应充分利用废弃物和再生材料，通过再生利用减少资源的浪费。
比如，废弃物可以用于生态建筑的填充材料，再生材料可以用于制造再生纸和再生塑料等。
其次，能源效率也是绿色设计的重要原则。
在设计过程中，应考虑如何最大限度地减少能源的消耗，提高能源利用效率。
例如，在建筑设计中，可以通过改善建筑的隔热性能，减少能源的消耗，如使用优质的保温材料、安装双层或三层玻璃窗等。
此外，还可以利用太阳能、风能等可再生能源来供应建筑的能源需求，减少对传统能源的依赖。
此外，生态友好也是绿色设计的关键原则之一、生态友好的设计要尊重自然环境，保护自然生态系统的完整性和稳定性。
在设计过程中，应避免破坏生态系统，减少土地开发和砍伐森林等活动的影响。
例如，在城市规划中，应保留自然绿地和湿地等生态保护区，确保城市与自然环境的和谐共生。
另外，在产品设计中，应避免使用有毒物质和环境污染物，通过生态设计提高产品的可持续性。
除了以上主要原则，绿色设计还包括其他一些次要原则，如健康与舒适、社会公正和经济效益等。
健康与舒适是指设计应关注用户的健康与舒适感，创造人居环境的高品质。
社会公正是指设计应关注社区的公共利益，创造包容、平等、可持续的社会环境。
经济效益是指设计应考虑成本效益，提供可持续的经济发展途径。
总之，绿色设计是在设计过程中注重环境保护的设计理念，包括资源节约、能源效率和生态友好等原则。
绿色设计旨在减少对环境的负面影响，推动可持续发展。
通过采用绿色设计，可以减少资源的消耗，提高能源利用效率，保护生态系统的完整性和稳定性，创造健康舒适的人居环境，促进社会公正和经济效益。
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《绿色材料设计》课程报告论文题目：《用于船舶尾气处理的多孔碳化硅蜂窝陶瓷设计》姓名：专业班级：学号：用于船舶尾气处理的多孔碳化硅蜂窝陶瓷设计关键词：船舶尾气、多孔陶瓷、碳化硅、酵母造孔、增韧、导电一、目的与意义目前汽车尾气都已经采用了尾气净化器来进行处理。
但数量巨大燃料为柴油的的船舶产生的尾气却是直接排放到环境中。
船舶尾气中的柴油机微粒主要由三种成分组成:固态的未燃碳颗粒的聚合物、可溶性有机物(SOF)和无机盐类，另外还有其它一些聚合物，直接排放会引起严重的大气污染，船舶尾气的处理成为了一个亟待解决的问题。
结合汽车尾气处理经验，目前处理尾气污染问题有燃油内加入消烟剂等添加剂，以降低燃油中的有害成分；改变发动机结构，使燃料充分燃烧或部分废气再燃烧，如采用电控燃油喷射；使用汽车尾气净化器，降低有害物质排放等三种措施。
而尾气净化器中催化剂的载体的性能尤为重要，而且一些出海的船舶所处的海上空气盐分高，对载体的耐盐碱要求更高。
目前都以多孔陶瓷作为催化剂的载体。
目前市场上尾气净化器常见材质是堇青石（2MgO·2Al2O3·5SiO 2），堇青石具有低膨胀、烧成温度比较低的特点，但是烧成范围窄、热导率低、表面平滑难以固化催化剂，对含钠化合物的灰分抗侵蚀性有限。
SiC较其它材料具有强度高、耐高温、耐腐蚀、热导率高等优点，是作为蜂窝陶瓷载体的良好材料。
因此研究多孔碳化硅蜂窝陶瓷对解决船舶尾气污染具有重要意义。
本文采用一种新型的造孔剂酵母粉来制备碳化硅多孔陶瓷。
二、国内外研究现状蜂窝多孔陶瓷最先用于汽车尾气处理中。
国外发达国家的汽车工业起步早、发展快、对蜂窝陶瓷的研究也比我国早10-20年。
在这一领域，美国康宁（Corning）公司代表着世界范围的最高水平.目前蜂窝陶瓷载体的主要材质是堇青石(2MgO.2Al2O3.5SiO2).采用塑性连续挤出成型，连续化微波干燥，高温烧成（1420ºC）工艺。
这种载体孔密度高(400 孔/in²),壁薄(0.15mm),表面积的70%左右为贯通孔状结构.相比之下,这种载体具有排气阻力小,反应区域大,热膨胀系数低的特点,又加之世界堇青石资源十分丰富,目前已广泛用于汽车尾气净化催化剂载体,在国外95%的新车均采用这类载体。
堇青石具有低膨胀、烧成温度比较低的特点，但是烧成范围窄、热导率低、表面平滑难以固化催化剂，对含钠化合物的灰分抗侵蚀性有限。
SiC 较其它材料具有强度高、耐高温、耐腐蚀、热导率高等优点，因此成为研发热点，目前已有多个跨国公司申请了 SiC 材质蜂窝陶瓷体专利，如日本碍子株式会社、日本揖斐电株式会社、美国康宁股份有限公司等。
国内碳化硅多孔蜂窝陶瓷的发展水平仍然有限，很大程度上受到国外的专利封锁。
三、设计原理对于船舶的尾气处理的基本思路也是要在排气管处安放带有陶瓷催化剂载体的尾气处理器。
对于催化剂载体，目前广泛使用的是多孔蜂窝陶瓷体，呈圆柱形，如图 1 所示，具有平行的通道，这些通道交替在圆柱体上表面或下表面塞住，尾气通过其中，PM 被通道的壁挡住，留在蜂窝陶瓷体中，过滤后的尾气穿过壁进入相邻通道，通过排气管排出。
要考虑到其抗盐碱腐蚀能力。
此外，柴油燃烧煤油汽油充分，其尾气中含有大量的碳灰且温度不能使其充分燃烧，所以催化剂载体要可以导电加热以借助高温除去碳灰并提高温度使催化剂更好地发挥催化活性。
而碳化硅多孔蜂窝陶瓷正是理想的材料。
碳化硅蜂窝陶瓷不仅具有优良的常温力学性能，如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数，而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最佳的。
热压烧结、无压烧结、热等静压烧结的材料，其高温强度可一直维持到1600℃，是陶瓷材料中高温强度最好的材料。
抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的。
碳化硅蜂窝陶瓷的缺点是断裂韧性较低，即脆性较大，为此要对碳化硅蜂窝陶瓷进行纤维增韧，改善单体材料的韧性和强度。
故采用在碳化硅中加入Al 2O 3作为烧结助剂进行固相烧结添加剂增韧。
四、工艺流程制备碳化硅多孔陶瓷有多种工艺方法，包括添加造孔剂工艺,发泡工艺,有机泡沫浸渍工艺 ,溶胶-凝胶工艺等。
其中添加造孔剂法是在烧结过程中,造孔剂挥发或分解离开基体留下气孔来制备多孔陶瓷的工艺方法。
造孔剂的种类有无机和有机两大类。
无机造孔剂主要有碳酸氢氨、碳粉等 ,有机造孔剂有淀粉、 聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛等。
不过 ,这些有机造孔剂主要是简单的有机化合物或聚合物 ,而对于采用微生物来制备多孔陶瓷却很少见报道。
酵母粉就是一种微生物,它的主要化学成分是C ，H ，O ，N ，P ， S 等元素。
这里采用酵母粉作为造孔剂来制备碳化硅多孔陶瓷。
五、原材料选择基料：SiC 粉,ρ= 3.18 g/cm3,d 50 = 21.4μm ,纯度97%；Al 2O 3粉，ρ = 3. 97 g/cm 3,d 50 =15.0μm ,纯度 99 % ; 粘土,d 50 = 5 μm 。
添加剂：Al 2O 3粉（助烧剂），乙醇（分散剂）、甘油（增塑稳定剂）、硅溶胶、聚乙烯醇、甲基纤维素（MC ）造孔剂：酵母粉六、材料的预处理、合成、制备、后处理及回收再利用1.材料预处理（1）球磨混料：采用湿法球磨混料，将所有原料放入塑料瓶中,分散介质选用乙醇,甘油为稳定剂。
研磨球是 Al2O3球，料粉∶Al2O3球 =1∶2(质量比)，混合12 h. 然后, 将粒径 350～ 450 μm 的酵母粉加入到浆料中混合30 min.（2）干燥：本试验中采用自然干燥和烘箱干燥相结合的干燥工艺。
自然干燥是为了让挤制出的生坯保持一定的形状；烘箱干燥是让生坯具有一定强度，以致水分从内向外蒸发时不出现裂纹；自然干燥 3~5 小时之后，将样品放入烘箱干燥，干燥曲线如图-2所示。
干燥制度为50℃1小时，70℃1小时，100℃1.5小时。
缓慢升温，升温速率为0.8℃/min，加热至 100℃，保温 1.5h 之后，取出样品。
此时样品已经具有较高的强度，由于干燥后产生收缩，比较容易脱模。
2.材料的合成与制备与后处理（1）成型：按照配方称取物料后,外加总重量 1% ~ 10%的水,用混料均匀并干燥后过筛,过筛的主要目的是除去团聚的粉料团块和大的成型粘合剂团块,使坯料更加均匀。
将模具组装好,装入粉料,清洁表面后将模具放入等静压机内加压成型,成型压力为180MPa。
（2）烧成：将制好的原料试条在箱式电阻烧结炉中(常压氧化气氛)从0～900℃以1℃/min的速率升温,排除酵母粉,然后再以5℃/min 的速率升温至烧成温度1100～1300℃,保温1～5 h 。
（3）后处理：将烧制成型的蜂窝陶瓷进行抛光打磨，制成可以用于船舶发动机排气管的载体形状。
3.回收再利用当蜂窝陶瓷达到使用年限或者出现破损后，可以将碳化硅蜂窝陶瓷进行回收。
对其进行粉碎，球磨，洗涤，萃取有机物成分，过滤得到碳化硅粉末，从而可以实现原材料碳化硅的循环利用。
七、材料表征与测试1.烧结过程中成分变化实验中采用的主要原料是 SiC,Al2O3和粘土,这些原料在空气当中进行烧制,成分随着温度的升高而变化。
对于这些主要原料混合后烘干得到的干粉进行热重-差热分析(TG-DSC),结果见图-3.从图中可以看到,温度在217.8℃附近时 ,DSC曲线上有一个吸热峰 ,在TG曲线上也相应有很大的失重,这是因为甘油的挥发造成的。
从217.8～1176.1℃,由于干粉中一些杂质被烧掉(例如游离C,S等) ,重量仍有少量减少。
在1176.1℃时 ,DSC曲线上有一个放热峰 ,TG曲线上干粉重量停止减少,开始增加,这是因为在这个温度SiC开始氧化。
反应如下:SiC(s) + (3/2)O2(g) SiO 2(s) + CO(g) (1)SiC(s) + 2O2(g) SiO2(s) + CO2(g) (2)从1176.1～1300℃,由于SiC 继续氧化,干粉重量继续增加。
1298.1 ℃,DSC曲线上有一个放热峰,该温度下莫来石形成,反应为: 3Al2O3 + 2SiO 2 3Al2O3·2SiO 2(3)在1341.6℃, DSC 曲线上也有一个放热峰 ,这是因为 SiC 进一步氧化 ,产生更多的SiO2。
由上述结果可知,烧结体的主要成分是 SiC, Al2O3,莫来石和 SiO 2。
这也可以从图-4得到进一步验证,图-4是1300 ℃烧成,保温3h的碳化硅多孔陶瓷孔筋断面形貌,由能谱分析知,区域1为Al2O3,区域2为 SiC ,区域3为莫来石,区域4为SiO2。
图-3 升温速率为10 ℃/ min 的素坯干粉的 TG-DSC 曲线图-4 碳化硅多孔陶瓷孔筋断面SEM 形貌2.助烧剂Al2O3对烧结的影响氧化铝作为一种烧结助剂,它的添加量对烧结自然有显著的影响。
氧化铝添加量分别选用5%,10%,15%,20%，30%进行研究。
图-5是相应的烧成的碳化硅多孔陶瓷的XRD图谱。
图-5(a ～ e)的XRD图谱中,主要含有四种晶相SiC,Al2O3,莫来石和SiO2。
从图-5还可以看到,随着氧化铝含量的增加,氧化铝峰的强度呈现升高的趋势。
这表明XRD 图谱中,峰的强度在某种程度上能够反映晶相的变化。
从图-5(a～ e)看, 随着Al2O3含量的增加,SiO2衍射峰的强度呈现减小的趋势,这是由于Al2O3浓度增加,更容易与SiO2反应生成莫来石。
表-2 是氧化铝不同添加量制备的多孔陶瓷气孔率、体密度、抗折强度。
由表-2的数据可以看出,随着氧化铝添加量增多,气孔率、体密度变化不大,抗折强度却显著下降。
这是因为氧化铝含量增加,助熔效果增强,产生更多的液相,碳化硅氧化反应更剧烈,更多的气体迅速地释放出来,产生更多的缺陷。
结果表明,氧化铝的最佳添加量是5%～10%。
图-5 不同氧化铝含量的碳化硅多孔陶瓷的XRD图谱表-1不同氧化铝含量的碳化硅多孔陶瓷性能的比较3．酵母粉添加量的影响酵母粉作为造孔剂,烧结过程中热解留下孔洞,其添加量与气孔率有密切的关系。
酵母粉添加量增加,气孔率也会增大。
表 -5为酵母粉添加量为10 %,20%,30%,40%,50%60%的气孔率、体密度、抗折强度(Al2O3含量5%)。
当气孔率小于50%时,抗折强度与SiC多孔陶瓷的气孔率服从Ryshkewitch和Duckworth提出的指数方程；当气孔率大于50%时 ,抗折强度与SiC多孔陶瓷的气孔率服从Rice提出的指数方程：σf = σ0e- bP(P < 50 %) (1)σf= σ0(1 -e- b′(1 - P)) (P > 50 %) (2)σf是多孔体的抗折强度 ,σ0是无气孔的致密体的抗折强度,P 是气孔率,b,b′是与孔的结构有关的两个独立的指数常数,表-1中的抗折强度和气孔率的数据符合方程(1),(2)。