发泡法制备多孔碳化硅陶瓷膜
多孔碳化硅陶瓷膜分离技术的应用研究进展
various organic fouling substances [J ].Desalination ,2012,296:81-86.[43]王鹤宁.阴离子交换膜酸传质对丙烯酸丁酯废水双极膜电渗析膜污染的影响[D ].兰州:兰州交通大学,2017.[44]Park J S ,Lee H J ,Choi S J ,et al.Fouling mitigation of anion excha ⁃nge membrane by zeta potential control [J ].Journal of Colloid andInterface Science ,2003,259(2):293-300.[45]Vaselbehagh M ,Karkhanechi H ,Mulyati S ,et al.Tmproved anti ⁃fouling of anion ⁃exchange membrane by polydopamine coating in electrodialysis process [J ].Desalination ,2014,332(1):126-133.[46]Berkessa Y W ,Lang Qiaolin ,Yan Binghua ,et al.Anion exchangemembrane organic fouling and mitigation in salt valorization pro ⁃cess from high salinity textile wastewater by bipolar membrane ele ⁃ctrodialysis [J ].Desalination ,2019,465:94-103.[47]刘小菏,李秋花,葛亮,等.水-乙醇体系对双极膜中间界面层的影响[J ].化工学报,2016,67(1):309-314.[48]焦扬,杨鹏波,丛威.双极膜电渗析质子渗漏相关因素的分析[J ].膜科学与技术,2011,31(6):64-68.[49]黄灏宇,叶春松.双极膜电渗析技术在高盐废水处理中的应用[J ].水处理技术,2020,46(6):4-8.———————————[作者简介]孙文文(1996—),硕士。
多孔陶瓷材料的制备与表征研究
多孔陶瓷材料的制备与表征研究一、引子：多孔陶瓷材料是具有许多孔隙结构的特殊材料，广泛应用于过滤、吸附、催化等领域。
本文旨在探讨多孔陶瓷材料的制备方法和表征技术。
二、制备方法：1. 泡沫陶瓷材料泡沫陶瓷材料是一种具有高度结构有序和孔隙连通的多孔材料，制备方法多样。
一种常见的方法是以聚合物泡沫为模板，采用浇注、喷涂等方法制备泡沫预体，然后经过热解和烧结得到陶瓷材料。
2. 模板法模板法是一种常见的多孔陶瓷制备方法，通过采用不同孔隙大小的模板，可以制备出不同孔径的陶瓷材料。
常用的模板包括聚苯乙烯微球、树脂珠等，将模板与陶瓷原料混合，烧结后，通过溶解或者燃烧去除模板，从而得到多孔陶瓷材料。
3. 发泡法发泡法是一种常用的制备多孔陶瓷材料的方法，通过在陶瓷浆料中加入气泡剂，使其在烧结过程中发生气泡膨胀，形成孔隙结构。
发泡法制备的多孔陶瓷材料孔隙布局均匀，孔径可调。
4. 真空浸渍法真空浸渍法是一种制备高度有序多孔陶瓷材料的方法。
首先制备出二氧化硅或其他陶瓷材料的溶胶，然后将其浸渍到特殊的介孔硅胶膜上，经过多次浸渍和热解处理，最终得到孔径可调的多孔陶瓷材料。
三、表征技术：1. 扫描电子显微镜（SEM）SEM可以观察到材料的表面形貌和孔隙结构。
通过SEM图像可以评估多孔陶瓷材料的孔径分布、孔隙连通性等，并可以对制备方法进行优化改进。
2. 氮气吸附-脱附法（BET）BET技术可以用来测定纳米孔隙的孔径和比表面积。
通过测定材料在吸附和脱附过程中氮气的吸附量，可以计算出材料的比表面积和孔隙体积。
3. 压汞法压汞法是一种测量材料孔隙结构及孔隙分布的方法。
利用孔隙的连通性，通过施加不同的压力，测定压汞的饱和和释放曲线，从而得到材料的孔隙直径和孔隙分布。
4. X射线衍射法（XRD）XRD可以通过分析材料的衍射谱来确定多孔陶瓷材料的结晶相、晶粒尺寸等信息。
结合其他表征技术，可以评估材料的热稳定性和晶格缺陷等特性。
结语：多孔陶瓷材料的制备和表征是一个复杂而重要的领域。
多孔SiC陶瓷的研究进展
多孔SiC陶瓷的研究进展陈以心;王日初;王小锋;彭超群;孙月花【摘要】Porous silicon carbide (SiC) ceramic has broad application prospects in metallurgy, chemical industry, environmental protection, and energy due to its advantages, including excellent mechanical properties, high thermal conductivity, corrosion resistance, and high temperature resistance. The porosity characteristic, mechanical properties and heat-conducting property of porous ceramic were reviewed. In addition, the fabrication methods of porous SiC ceramic were elaborated to four kinds: partial sintering, replica, sacrificial template, and direct foaming. The applications of porous SiC ceramic were introduced, and its research directions were predicted.%多孔碳化硅(SiC)陶瓷具有力学性能优异、耐腐蚀、耐高温和热导率高等优点,在冶金、化工、环保和能源等领域拥有广阔的应用前景.综述多孔SiC陶瓷的孔隙特性、力学性能和导热性能;将常用的多孔SiC陶瓷制备方法分为4类并加以阐述,即颗粒堆积烧结法、模板法、添加造孔剂法和直接发泡成形法;介绍多孔SiC陶瓷的应用;展望多孔SiC陶瓷的发展方向.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2015(025)008【总页数】11页(P2146-2156)【关键词】SiC;多孔陶瓷;制备技术;应用【作者】陈以心;王日初;王小锋;彭超群;孙月花【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TQ174多孔陶瓷是一类包含大量孔隙的陶瓷材料，其发展始于20 世纪70 年代。
泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺与性能研究
泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺与性能研究一、本文概述随着科学技术的不断发展和进步，新型陶瓷材料的研究与应用逐渐成为材料科学领域的研究热点。
其中，泡沫碳化硅陶瓷作为一种轻质、高强、耐高温的新型陶瓷材料，凭借其独特的物理和化学性能，在航空航天、能源、环保等领域展现出广阔的应用前景。
本文旨在深入探讨泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺，研究其性能特点，为进一步优化制备工艺、提升材料性能以及推动其在实际应用中的广泛使用提供理论支撑和实践指导。
本文首先概述了泡沫碳化硅陶瓷的基本性质和研究背景，阐述了其在不同领域中的应用价值。
随后，详细介绍了泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺，包括原料选择、配方设计、成型方法、烧结工艺等关键步骤，并分析了各工艺参数对材料性能的影响。
在此基础上，本文重点研究了泡沫碳化硅陶瓷的物理性能、化学性能以及力学性能，如密度、孔隙率、热稳定性、抗腐蚀性等，并通过实验数据分析了其性能特点与制备工艺之间的关联。
本文总结了泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺与性能研究成果，指出了当前研究中存在的问题和不足，并对未来的研究方向和应用前景进行了展望。
通过本文的研究，旨在推动泡沫碳化硅陶瓷制备工艺的进一步优化，提升材料性能，拓展其应用领域，为新型陶瓷材料的发展做出积极贡献。
二、泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺泡沫碳化硅陶瓷的制备工艺主要包括原料选择、配方设计、泡沫前驱体的制备、碳化硅化过程以及后处理几个关键步骤。
原料选择是制备泡沫碳化硅陶瓷的第一步，其主要原料包括硅源、碳源、造孔剂以及可能的添加剂。
硅源一般选择硅粉、硅溶胶或硅烷等，碳源则可以选择石墨、炭黑、有机聚合物等。
造孔剂的选择对于泡沫结构的形成至关重要，常用的有无机盐类、高分子聚合物等。
根据需求，还可以添加一些助剂，如分散剂、催化剂等。
配方设计则需要根据所需的碳化硅陶瓷性能，合理搭配各原料的比例。
通过调整硅碳比、造孔剂含量等参数，可以控制泡沫碳化硅陶瓷的密度、孔径、孔结构以及机械性能等。
泡沫前驱体的制备是制备泡沫碳化硅陶瓷的关键步骤。
新型多孔保温材料的制备及性能
新型多孔保温材料的制备及性能在当前能源短缺和环境污染问题日益严重的背景下，节能和环保已成为全社会的焦点。
为了解决这些问题，人们正在寻求各种方法和材料，以实现更高效的能源利用和减少环境污染。
其中，新型多孔保温材料就是一种具有潜力的解决方案。
多孔保温材料是一种具有大量微小孔隙的轻质材料，这些孔隙可以捕获空气，从而阻止热量传递，起到保温隔热的作用。
这种材料还具有重量轻、防潮、隔音等优点，因此在建筑、交通、工业等领域具有广泛的应用前景。
为了制备这种新型多孔保温材料，我们首先选择了具有高导热系数的无机填料和有机高分子材料作为主要原料。
接下来，我们将这些原料按照一定的比例混合，并加入适量的发泡剂和水，搅拌均匀后倒入模具中。
在恒温恒湿的环境下，材料会发生发泡反应，最终形成具有大量微小孔隙的多孔结构。
这种新型多孔保温材料的热阻性能非常优异，可以有效地减少热量的传递，从而提高建筑物的保温效果。
同时，其气阻性能也表现出色，可以防止潮气渗透，适用于潮湿的环境。
该材料还具有良好的力学性能，可以承受一定的压力和冲击。
在实际应用中，新型多孔保温材料可以广泛应用于建筑外墙、屋顶、地面等部位的保温隔热。
同时，也可以用于制作保温管道、保温车厢、保温集装箱等。
通过使用这种材料，可以显著提高能源利用效率，降低能源消耗，减少环境污染，为节能减排和可持续发展做出贡献。
新型多孔保温材料的制备及性能的研究具有重要意义。
通过合理的原料选择和制备工艺，我们成功地制备出了性能优异的多孔保温材料，具有广泛的应用前景。
这种材料不仅可以提高能源利用效率，降低能源消耗，还可以减少环境污染，为人类的可持续发展做出贡献。
我们相信，随着科技的不断发展，新型多孔保温材料将会在未来的节能环保领域发挥更加重要的作用。
在未来的工作中，我们将继续致力于新型多孔保温材料的研发和应用。
通过深入了解其性能和特点，优化制备工艺，进一步提高该材料的综合性能和实用性。
我们还将积极探索新型多孔保温材料在其他领域的应用，例如在新能源汽车、电力储能等领域，努力拓展其应用范围。
发泡法制备莫来石多孔陶瓷
第48卷第9期2020年9月硅酸盐学报Vol. 48，No. 9September，2020 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20190720发泡法制备莫来石多孔陶瓷吴文浩，张海军，葛胜涛，李赛赛，张少伟(武汉科技大学，省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉 430081)摘要：以碳化硅及碳酸钙为造孔剂，采用发泡–注凝成型结合添加造孔剂法制备了具有大孔–介孔复合孔结构的莫来石多级孔陶瓷，研究了SiC加入量对莫来石多孔陶瓷常温物理性能和高温隔热性能的影响。
结果表明：以莫来石粉体为主要原料，以CaCO3和SiC为造孔剂，采用发泡结合添加造孔剂法可制备具有较高闭气孔率的莫来石多孔陶瓷；当SiC加入量为4%(质量分数)时，所制备试样的导热系数最低，其孔隙率约为69.9%。
关键词：莫来石；多级孔陶瓷；发泡–注凝成型法；造孔剂中图分类号：TQ174 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2020)09–1353–07网络出版时间：2020–07–13Preparation of Mullite Ceramics by Foam–Gelcasting MethodWU Wenhao, ZHANG Haijun, GE Shengtao, LI Saisai, ZHANG Shaowei(The State Key Laboratory of Refractories and Metallurgy, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China)Abstract: Hierarchical pore structure mullite ceramics with macro– and meso-pores were prepared by a foam–gelcasting method and a pore-forming agent method using SiC and CaCO3 as additives. The effect of SiC amount on the flexural strength, compressive strength and thermal conductivities of porous ceramics was also investigated. The results show that porous mullite ceramics with a lot of close pores can be fabricated via the method with mullite powder as a raw material and CaCO3 and SiC (0–8% (mass fraction)) as additives. The as-synthesized porous mullite ceramic prepared with 4% (mass fraction) SiC has 69.9% porosity and a lowest thermal-conductivity.Keywords: mullite; hierarchical porous ceramics; foam–gelcasting; porerforming agent莫来石多孔陶瓷(MPC)由于具备熔点高、热膨胀系数小及热导率较低等卓越特性[1–5]，是隔热、催化及气体净化等领域的理想材料[6–8]。
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陶瓷是一种具有特殊结构和优异性能的材料，广泛应用于催化剂载体、过滤器、电介质、热障涂层等领域。
本文将介绍多孔SiC陶瓷的制备方法和应用。
多孔SiC陶瓷的制备方法有多种，常见的包括模板法、泡沫法、聚合物法等。
模板法是最常用的制备方法之一。
它的原理是利用模板材料，如泡沫镍、泡沫钛等，通过化学气相沉积（CVD）或浸渍-烧结法制备多孔SiC陶瓷。
在制备过程中，首先将模板材料浸泡在SiC前驱体溶液中，让其充分浸渍。
然后，利用CVD或烧结技术，将SiC前驱体转化为SiC 陶瓷。
通过高温处理，将模板材料烧蚀掉，留下多孔的SiC陶瓷。
多孔SiC陶瓷具有许多优异的性能，使其在各个领域得到广泛应用。
多孔结构赋予多孔SiC陶瓷较大的比表面积和孔隙度，使其具有良好的吸附性能和催化性能。
多孔SiC陶瓷常用作催化剂的载体，用于吸附废气中的有害物质或催化反应。
多孔SiC陶瓷具有优异的过滤性能，可用作高温气体的过滤器。
在高温环境下，多孔SiC陶瓷能有效过滤掉细颗粒和有害物质，保护设备和环境。
多孔SiC陶瓷还可用作电介质材料。
其高温稳定性和低电介质损耗使其适用于电子设备和高温电容器。
多孔SiC陶瓷还可用作热障涂层材料，能有效抵御高温和氧化介质的侵蚀，用于涡轮发动机等高温环境中。
碳化硅泡沫陶瓷现状与研究进展(学报)
碳化硅泡沫陶瓷的现状与研究进展赵子鹏摘要：本文主要介绍了碳化硅泡沫陶瓷国内外研究现状。
分别从碳化硅泡沫陶瓷的粉料、碳化硅粉的制备、碳化硅泡沫陶瓷的配料、成型工艺、烧成制度及国内外碳化硅泡沫陶瓷性能等各个方面对其进行介绍，并展望了碳化硅泡沫陶瓷的发展方向。
关键词：碳化硅泡沫陶瓷制备性能1引言泡沫陶瓷是20世纪70年代发展起来的一种新型陶瓷材料。
它体积密度很小，开口气孔率很高，具有三维网络结构。
具有透过性好，比表面积大，密度小，耐高温及耐腐蚀性强等优点，而被广泛地应用于熔融金属过滤、催化剂载体、汽车尾气净化和吸音降噪等传统领域以及传感器、生物材料等新兴领域[1-6]。
尤其在钢铁生产过程中有非常重要的作用。
泡沫陶瓷用于钢铁生产的金属液过滤环节，工业生产中常选用碳化硅过滤陶瓷作为钢铁生产中的过滤材料，它不仅可滤去金属液中大部分小至数微米的微小固体悬浮夹杂物，还可滤去液态的熔渣和气体，并且对金属液的流速有减缓作用，能大大改善铸件的显微组织和力学性能，使铸件的质量提高，致密性变好，降低废品率，减少铸件切削加工时刀具的磨损[7]。
2碳化硅泡沫陶瓷制备工艺2碳化硅粉体的制备工艺目前，国内外生产用于金属过滤器的泡沫陶瓷材料主要集中在Al2O3、堇青石、莫来石和SiC 等几种原料。
SiC 材料由于具有优良的高温性能、高的热导率、良好的抗热震性能和化学稳定性成为制造用于过滤高温铸铁铁水和钢水的首选材料。
碳化硅是人造的强共价键的非氧化物陶瓷材料,19世纪初首先Berzeliuss 合成,其工艺上的重要性经美国化学家Acheson揭示后于1893年被承认。
高性能SiC材料(如β-SiC粉末、SiC晶须及复合材料)具有高技术、高附加值的特点,超细粉SiC就以其高温强度,高热导率,高耐磨性和耐腐蚀性在航天、汽车、机械、电子、化工等领域得到广泛应用,因此SiC的生产成为人们极为关注的问题。
2.1机械粉碎法该法是通过无外部热能供给的高能球磨过程制备纳米粉体。
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发泡法制备多孔碳化硅陶瓷膜
多孔材料在许多领域中都具有广泛的应用，例如催化剂、吸附材料、膜分离等。
碳化硅（SiC）作为一种重要的陶瓷材料，具有高温稳定性、耐腐蚀性和优良的力学性能，因此在多孔材料的制备中备受关注。
发泡法是一种常用的制备多孔陶瓷膜的方法。
该方法通过控制发泡剂的添加和烧结过程中的气体生成来实现材料内部的孔洞形成。
对于碳化硅陶瓷膜的制备，发泡法可以通过以下步骤进行：
在碳化硅粉末中添加发泡剂，发泡剂的选择应根据所需孔洞尺寸和形貌来确定。
常用的发泡剂有有机物、无机盐和金属等。
发泡剂的添加量和分布均匀性对最终的多孔结构具有重要影响。
然后，将混合物进行加热处理，使发泡剂在高温下分解产生气体。
气体的生成会导致混合物内部形成大量的气泡，从而形成多孔结构。
控制加热温度和时间可以调节气泡的大小和分布。
接下来，将发泡后的样品进行烧结处理。
烧结温度和时间的选择对于陶瓷膜的致密度和孔洞结构的稳定性至关重要。
适当的烧结条件可以使多孔结构保持稳定，同时提高材料的力学性能和耐热性。
对制备得到的多孔碳化硅陶瓷膜进行表征和应用。
常用的表征方法包括扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和比表面积测量
等。
这些表征方法可以评估多孔结构的孔洞尺寸、分布和形貌。
多孔碳化硅陶瓷膜在材料科学领域有着广泛的应用。
例如，多孔碳化硅膜可以作为催化剂载体，通过调控孔洞结构和表面性质来改善催化剂的活性和选择性。
此外，多孔碳化硅膜还可以应用于气体分离、吸附和传感器等领域，发挥其独特的多孔结构和化学稳定性。
发泡法是一种制备多孔碳化硅陶瓷膜的有效方法。
通过控制发泡剂的添加和烧结条件，可以得到具有可调控孔洞结构和优良性能的多孔碳化硅膜。
多孔碳化硅陶瓷膜在催化剂、分离和吸附等领域有着广泛的应用前景，为材料科学领域的研究提供了新的可能性。