多孔陶瓷的原材料
多孔陶瓷挤出成型工艺

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。
纤维素纳米晶 多孔陶瓷

纤维素纳米晶多孔陶瓷
纤维素纳米晶多孔陶瓷是一种新型的材料,它由纤维素纳米晶颗粒和多孔陶瓷基质组成。
纤维素纳米晶是一种由纤维素分子聚集形成的纳米颗粒,具有高度结晶度和纳米级的尺寸。
它具有很高的力学强度、热稳定性和抗化学腐蚀性能,同时还具有较大的比表面积和丰富的表面官能团,使得它可以用于吸附、分离和催化等应用。
多孔陶瓷是一种具有多个微孔和介孔的陶瓷材料。
这些微孔和介孔可以提供较大的比表面积和孔隙度,从而提高材料的吸附容量和分离效率。
纤维素纳米晶多孔陶瓷的制备通常通过将纤维素纳米晶颗粒与陶瓷基质混合,并经过成型和烧结等工艺步骤来完成。
这种复合材料结合了纤维素纳米晶和多孔陶瓷的优点,具有较高的力学性能、吸附性能和分离性能。
纤维素纳米晶多孔陶瓷在环境保护、能源存储和生物医学等领域有广泛的应用前景,例如用于废水处理、气体分离、催化反应和药物递送等。
多孔陶瓷

多孔陶瓷材料一.概述多孔陶瓷是一类经高温烧结,内部具有大量彼此连通孔或闭孔的新型陶瓷材料。
随着制备方法的逐渐成熟和控制孔隙方法的不断改进,多孔陶瓷独特的性质越来越受到人们的重视,并已经在不同领域得到应用:冶金方面作为过滤器可除去液态金属中的杂质;石化应用方面,因其优良的化学稳定性可作为催化剂载体;汽车行业用来吸收发动机排放的有害气体;医学领域,可作为骨移植材料等。
多孔陶瓷还可以作为吸音材料、隔热材料、敏感元件等。
对于多孔陶瓷的研究,国内外学者已经进行了大量的工作,包括多孔陶瓷材料的概念研究、制备、基本性能与表征、应用领域等各个方面。
二.制备原理多孔陶瓷是一种新型陶瓷材料,也称之为气孔功能陶瓷,它是一种利用物理表面的新型材料。
多孔材料具有如下特点:巨大的气孔率,气孔表面积;可调节的气孔形状,孔径及其分布;气孔在三维空间的分布,连接可调;具有一般陶瓷基体性能的同时,具有与其巨大的比表面积相匹配的优良热,电,磁,光,化学等功能。
目前新兴多孔陶瓷,如多孔陶瓷载体,多孔吸声材料,多孔过滤渗透材料,多孔陶瓷敏感元件,生物医学多孔材料,多孔性光学材料,蓄热储能多孔性陶瓷材料,蜂窝式红外多孔陶瓷板等,不断涌现,使其应用范围更为广泛。
1.多孔材料的种类多孔陶瓷的种类很多,按所用的骨料可分为刚玉质材料,碳化硅质材料,铝酸硅盐材料,石英质材料,玻璃质材料及其他。
按孔径分为粗孔制品(0.1mm 以上),介孔材料(50nm~20um),微孔材料(50nm以下)。
2.多孔陶瓷的制备陶瓷中的孔包括封闭气孔(与外部不相连通的气孔)和开口气孔(与外部相连通的气孔)。
多孔陶瓷中孔的形成方法包括添加成孔剂工艺,有机泡沫浸渍工艺,发泡工艺,溶胶—凝胶工艺,利用纤维制得多孔结构,腐蚀法产生微孔,中孔,利用分子键构成气孔等,以上不同方法的组合还能赋予多孔陶瓷材料其他性能,尤其是骨架性能。
3.多孔陶瓷的配方设计(1)骨料:为多孔陶瓷的重要原料,在整个配方中占70%~80%的比重,在胚体中起到骨架的作用,一般选择强度高,弹性模量大的材料。
陶瓷多孔材料

陶瓷多孔材料
陶瓷多孔材料是一种具有微孔结构的陶瓷材料,通常由陶瓷颗粒和粘结剂混合而成,经过成型、烧结等工艺制成。
它具有轻质、高强度、耐磨、耐高温等特点,因此在工业生产、建筑材料、环境保护等领域得到广泛应用。
首先,陶瓷多孔材料在工业生产中起到了重要作用。
由于其具有较高的孔隙率和表面积,可以作为优良的吸附剂和过滤介质。
例如,陶瓷多孔材料可以用于石油化工行业的催化剂载体、气体分离和净化等领域。
此外,它还可以用于制备复杂形状的陶瓷制品,如陶瓷过滤器、陶瓷填料等,为工业生产提供了可靠的支持。
其次,陶瓷多孔材料在建筑材料领域也有着重要的应用。
由于其具有良好的吸声、保温、隔热性能,可以用于建筑隔墙、隔音板、保温材料等方面。
同时,它还具有抗腐蚀、耐磨损的特点,可以用于室内外地面、墙面的装饰材料,为建筑环境提供了美观、耐用的选择。
此外,陶瓷多孔材料在环境保护和资源利用方面也具有重要意义。
由于其具有良好的吸附性能和化学稳定性,可以用于水处理、废气处理、固体废物处理等环境保护领域。
同时,陶瓷多孔材料还可以作为再生资源进行回收利用,减少对自然资源的消耗,符合可持续发展的理念。
总的来说,陶瓷多孔材料作为一种功能性材料,在工业生产、建筑材料、环境保护等领域发挥着重要作用。
它的独特性能和广泛应用前景,使其成为当今材料科学研究的热点之一。
相信随着科技的不断进步和创新,陶瓷多孔材料将会在更多领域展现出其巨大的潜力和价值。
多孔陶瓷

多孔陶瓷制备工艺1. 多孔陶瓷概述多孔陶瓷又被称为微孔陶瓷、泡沫陶瓷,是一种新型陶瓷材料,是由骨料、粘结剂和增孔剂等组分经过高温烧成的,具有三维立体网络骨架结构的陶瓷体。
多孔陶瓷是近30年来受到广泛关注的一种新型陶瓷材料,因其基体孔隙结构可实现多种功能特性,所以又称为气孔功能材料。
多孔陶瓷不仅具有良好的化学稳定性及热稳定性.而且还具有优异的透过性、高比表面积、极低的电导率及热导率等性能。
可用作过滤材料、催化剂载体、保温隔热材料、生物功能材料等,目前已经广泛应用于化工、能源、冶金、生物医药、环境保护、航空航天等诸多领域。
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。
根据陶瓷基体材料种类,将其分为氧化铝基、氧化锆基、碳化硅基及二氧化硅基等。
需要指出的是,多孔陶瓷种类繁多,可以基于不同角度进行分类。
2. 多孔陶瓷的制备方法多孔陶瓷是由美国于1978年首先研制成功的。
他们利用氧化铝、高岭土等陶瓷材料制成多孔陶瓷用于铝合金铸造中的过滤,可以显著提高铸件质量,降低废品率,并在1980年4月美国铸造年会上发表了他们的研究成果。
此后,英、俄、德、日等国竞相开展了对多孔陶瓷的研究,已研制出多种材质、适合不同用途的多孔陶瓷,技术装备和生产工艺日益先进,产品已系列化和标准化,形成为一个新兴产业。
我国从20世纪80年代初开始研制多孔陶瓷。
多孔陶瓷首要特征是其多孔特性,制备的关键和难点是形成多孔结构。
根据使用目的和对材料性能的要求不同,近年逐渐开发出许多不同的制备技术。
其中应用比较成功,研究比较活跃的有:添加造孔剂工艺,颗粒堆积成型工艺,发泡工艺,有机泡沫浸渍工艺等传统制备工艺及孔梯度制备方法、离子交换法等新制备工艺。
2.1 多孔陶瓷的传统制备工艺2.1.1 添加造孔剂工艺该工艺通过在陶瓷配料中添加造孔剂,利用造孔剂在坯体中占据一定的空间,然后经过烧结,造孔剂离开基体而成气孔来制备多孔陶瓷。
多孔SiC陶瓷的制备与应用

多孔SiC陶瓷的制备与应用多孔SiC陶瓷是一种具有广泛应用潜力的材料,具有优异的力学性能、化学稳定性和高温抗氧化性能。
其制备方法有很多种,其中常见的方法包括凝胶注模法、聚合物发泡法、凝胶燃烧法和浸渗法等。
凝胶注模法是一种常用的制备多孔SiC陶瓷的方法。
该方法首先通过将硅源和碳源在溶剂中制备成凝胶,然后通过注模成型,最后进行干燥、烧结等工艺步骤得到多孔SiC陶瓷。
这种方法可以获得具有较好孔隙互通性和一定尺寸和形貌控制的多孔陶瓷。
凝胶燃烧法是一种制备多孔SiC陶瓷的快速方法。
该方法通过将硼酸和硼氢化钠等物质共烧制得到多孔陶瓷。
这种方法具有制备周期短、成本低的优点,然而在制备过程中需要注意控制燃烧过程,以避免生成非晶相。
浸渗法是一种制备高性能多孔SiC陶瓷的方法。
该方法通过将聚合物浸渍到多孔炭材上,并经过热处理得到多孔SiC陶瓷。
这种方法可以获得具有高比表面积和较好力学性能的多孔陶瓷。
多孔SiC陶瓷在众多领域中具有广泛的应用。
在能源领域中,多孔SiC陶瓷可用作热交换器、高温电池和高温气体分离装置等组件。
其高温抗氧化性能和热稳定性使其成为高温环境中的理想材料。
在过滤和分离领域中,多孔SiC陶瓷可用作高效微滤膜和分离膜,用于水处理、气体分离和固体颗粒捕集等应用。
其高比表面积和孔隙结构使其具有较好的过滤和分离性能。
多孔SiC陶瓷还可用于催化剂载体、生物材料和传感器等领域。
其化学稳定性和生物相容性使其成为催化剂载体和生物材料的理想选择,而其良好的电学和热学性能使其成为传感器应用的有利材料。
多孔陶瓷(功能材料与器件第四组演讲)

1. 超纯水的制备和除菌 2. 废水处理 用多孔陶瓷过滤工业废水和生 活污水已成为废水处理和净化 的重要发展方向, 适用各种污 染废水, 效率高, 成本低。 3. 熔融金属过滤 经多孔陶瓷的过滤能除去熔融 金属中大部分的夹杂物和气体 等杂质, 提高金属材料的强度 等内在质量。特别在电子元件、 电线用金属和精密铸造用金属 方面尤其重要。
多孔陶瓷的制备
下来成为气孔;一些熔点较高,但可溶于水、酸 、碱溶液的无机盐Na2SO4、CaSO4、NaCl等,是 待基体烧结后,用水、酸或碱溶液浸出造孔剂 而保留下来称为气孔[6];有机造孔剂如淀粉, 碳粉、煤粉等一些天然纤维、高分子聚合物, 是在磨具压制成型的过程中自身占有一定尺寸 的空间,在随后的烧结的高温条件下氧化(燃烧 ),并形成一定的气孔。龚森蔚等[7]采用聚甲 基丙烯酸作为造孔剂制备了孔径可控羟基磷灰 石父相陶瓷。最新报道,采用棉花纤维作为造 孔
未过滤
25.34
2.24
0.017
0.09
工艺措施 过滤 未过滤 过滤 未过滤
Al 26.53 26.55 25.32
Cu 2.31 2.30 2.22 2.24
Mg 0.02 0.02 0.018 0.017
Fe 0.08 0.10 0.09 0.09
25.34
由表中数据可见,泡沫陶瓷过滤净化工艺对合金材料的化学 成分没有污染作用。
隐身材料
多孔陶瓷吸波涂料是一种研制较多的吸波材料,它
比铁氧体、复合金属粉末等吸波涂料的密度低、性 能好,而且还可有效地减弱红外辐射信号。
新能源材料用多孔陶瓷材料
利用多孔陶瓷与液体和气体接触面积大,槽电压比一般
材料低的显著特点制作优良的电解隔膜材料。 利用多孔陶瓷制备多孔电极。以多孔气体扩散电极为 例,它的比表面积不但比平板电极提高3~5个数量级,而 且液相传质层的厚度也从平板电极的10- 2cm 压缩到 10-5~10-6cm ,从而大大提高电极的极限电流密度,减少 浓差极化。
利用粉煤灰制备多孔陶瓷砖的工艺研究

利用粉煤灰制备多孔陶瓷砖的工艺研究随着建筑产业的不断发展,建筑材料也在不断的更新换代。
多孔陶瓷砖作为一种新型的建筑材料,其性能优异,逐渐受到了人们的青睐。
而利用粉煤灰制备多孔陶瓷砖,不仅可以回收利用废弃物,还可以降低原料成本,具有巨大的经济和环保效益。
本文就通过实验研究,探讨粉煤灰制备多孔陶瓷砖的工艺研究。
1.实验材料与方法1.1 实验材料所用的原材料有:粉煤灰、石英砂、黄柏、汇柿、碳酸钙等化学试剂。
1.2 实验方法1.2.1 粉煤灰、石英砂、碳酸钙等化学试剂全部进行干混。
1.2.2 选用适当的黄柏和汇柿,按10%~20%的质量比添加于原材料中。
1.2.3 加入适量的水,使原材料湿润,拌和均匀。
1.2.4 构筑成形,将拌和均匀的原材料模压成不同形状、不同规格的陶瓷砖。
1.2.5 等静止固化,将制品置于温度为25℃、相对湿度为75%~80%的恒温恒湿室中静止固化24小时以上。
1.2.6 预烧,将烧成形的陶瓷砖放入电炉中进行预烧,温度从室温逐渐升高,升温速度一般为200℃/h,烧到800℃时,含水量被蒸发干燥,烧到1000℃时陶质得到了结晶,内部有一定的孔隙。
1.2.7 窑烧,对预烧成型的陶瓷砖进行窑烧。
将砖放入窑中,随后升温,达到1200℃左右烧制1h,最后降温出窑。
得到的陶瓷砖中,绝大多数的粉煤灰最终转化成了玻璃质体。
2.实验结果与分析2.1 陶瓷的物理性能测试2.1.1 硬度测试陶瓷的硬度测试,采用常规的MOH硬度测试法。
实验结果表明,所制陶瓷砖的硬度系数为6.5左右,其硬度较高,能够满足一般建筑中对硬度的要求。
2.1.2 吸水率测试陶瓷的吸水率也是衡量其质量的一个重要指标。
实验结果表明,所制陶瓷砖的吸水率在5%以内,达到国家A级标准,说明其密度高,不容易渗水渗气,具有很好的防潮性能。
2.1.3 耐候性测试为了测试陶瓷砖的耐候性能,将其放置在不同温度和湿度的环境下进行测试。
结果表明,经过2年的考察,所制陶瓷砖在普通状况下能够保持很好的质量,表面没有出现明显的褪色和老化现象。
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多孔陶瓷的原材料
多孔陶瓷是一种具有开放或封闭孔隙结构的陶瓷材料。
它具有高温稳定性、优异的化学稳定性和良好的吸附性能,广泛应用于过滤、分离、催化、吸附等领域。
多孔陶瓷的原材料主要包括陶瓷粉体、添加剂和模板剂。
一、陶瓷粉体
陶瓷粉体是多孔陶瓷的主要原材料,通常由无机氧化物组成,如氧化铝、氧化硅、氧化锆等。
这些陶瓷粉体具有高熔点、高硬度和化学稳定性,能够在高温下保持稳定的结构和性能。
根据所需的应用要求,可以选择不同种类和粒径的陶瓷粉体。
二、添加剂
添加剂是为了改善多孔陶瓷的性能而加入的材料。
常见的添加剂有结合剂、增强剂和抗氧化剂等。
结合剂可以提高陶瓷粉体之间的结合强度,增强陶瓷的力学性能。
增强剂可以增加陶瓷的抗压强度和耐磨性。
抗氧化剂可以提高陶瓷的高温稳定性,延长其使用寿命。
三、模板剂
模板剂是用于形成多孔结构的模板,它可以通过一定的方法在陶瓷材料中形成孔隙。
常见的模板剂有有机物、无机盐和聚合物等。
有机物可以在高温条件下分解,形成气体释放,从而形成孔隙。
无机盐在高温条件下可以溶解,留下孔隙。
聚合物可以在高温下烧结形
成孔隙。
四、制备工艺
多孔陶瓷的制备主要包括混合、成型和烧结等过程。
首先,将陶瓷粉体与添加剂和模板剂混合均匀。
然后,将混合物成型为所需的形状,可以通过压制、注塑或3D打印等方法实现。
最后,将成型体进行高温烧结,使其形成致密的结构和孔隙。
五、应用领域
多孔陶瓷具有广泛的应用领域。
在过滤领域,多孔陶瓷可以用于固液分离、气固分离和微滤等,例如水处理、空气净化和化学品分离。
在催化领域,多孔陶瓷可以作为载体用于催化剂的固定和分散,提高催化反应的效率和选择性。
在吸附领域,多孔陶瓷可以用于气体吸附、液体吸附和离子交换等,例如气体储存、废水处理和离子选择性吸附。
六、发展趋势
随着科学技术的不断发展,多孔陶瓷的原材料和制备工艺也在不断创新。
近年来,有机-无机杂化材料和纳米孔道材料等新型多孔陶瓷材料得到了广泛关注。
此外,利用生物模板和自组装方法制备多孔陶瓷的研究也取得了重要进展。
这些新材料和新工艺将进一步拓展多孔陶瓷的应用领域,并提高其性能和效率。
多孔陶瓷的原材料主要包括陶瓷粉体、添加剂和模板剂。
通过合理
选择和调控这些原材料,结合适当的制备工艺,可以制备出具有特定孔隙结构和优异性能的多孔陶瓷材料。
这些材料在过滤、分离、催化和吸附等领域具有广泛的应用前景,并且随着科学技术的不断进步,多孔陶瓷材料将会得到更多的突破和创新。