热气体净化用的高温陶瓷过滤材料
【精品文章】一文认识｜多孔陶瓷材料的应用领域
一文认识｜多孔陶瓷材料的应用领域
多孔陶瓷是一种含有一定量空隙的无机非金属粉末烧结体，与其他无机非金属（致密陶瓷）的根本区别在于其是否含有空隙(气孔)及含有多少体积百分比的空隙（气孔）。
根据成孔方法和空隙，多孔陶瓷可分为：泡沫陶瓷、蜂窝陶瓷、粒状陶瓷，其对应气孔率见下表。
由于一定量气孔的存在使得多孔陶瓷的结构、性质、功能发生了显著的改变。
多孔陶瓷与致密陶瓷相比具有如下5个特点：
1、体积密度小，质量较轻。
2、较大的比表面积和良好的过滤功能。
3、低的热传导率，良好的隔热和隔音性能。
4、良好的化学和物理稳定性，可适应各种腐蚀环境，具有良好的机械强度及刚度，耐热性好。
5、工艺简单，成本低廉。
因为这些特性，使得多孔陶瓷在许多领域有着广泛的应用，下文将对其部分重要的应用领域做简单的介绍。
一、多孔陶瓷用于过滤与分离材料
由多孔陶瓷的板状或管状制品组成的过滤装置，具有过滤面积大和过滤效率高等特点，广泛应用于水的净化处理、油类的分离过滤，以及有机溶液、酸碱溶液、粘性液体、压缩空气、焦炉煤气、甲烷、乙炔等的分离过滤。
此外多孔陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀等优点，在高温流体、熔融金属、腐蚀性流体、放射性流体等过滤分离方面，显示出了独特的优势。
陶瓷纤维过滤管工艺流程
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浅谈多孔陶瓷材料及其过滤技术
水平也有 了很大地提高 。
目前 ． 多孔 陶瓷材料 的高效节 能装置 ， 在过 滤机理 和 工艺 效果方 面均有新 的突破 ，在世界各 地 已得 到大量 的
２１ 微孔 陶瓷过滤元件 和微 孔 陶瓷过滤器 ．
其特点是 ： 能耗低 ， 约为真空过滤机 的 １％； ０ 成 ２ ０世 纪 ５ ０年代 ， 国 、 国等先 后开 发 了各种 ＳＣ 推广 应用 。 法 美 ｉ、
关键词 ： 多孔 陶瓷材料 ； 过滤技术 ； 发展前景
１ 引 言
多孔 陶瓷是一种 以耐火 原料 为骨料 ， 以结合剂 ， 配 经
２ 多孔 陶瓷 滤 材 技 术 的发展 现 状
多孔 陶瓷是 一种含有 较 多孔洞 ．并 利用其 结构 或表
过高温 烧结 而制成 的陶瓷 过滤材料 ，其结 构 内部具 有大 面达到所 需性能 的过滤材 料 。其 主要 的制备方 法有 添加 量 的微 细气孑 。它除具有耐 高温 、 Ｌ 高压 、 耐酸 、 碱腐蚀 等特 造孔剂法 、 发泡法 、 有机 泡沫 浸渍法 和溶胶一凝 胶法 。常
性外 ， 具有孔径 均匀 、 还 透气性 高等特点 。因此 ， 可广泛用 用于 电化 学 陶瓷 膜及熔融 金属 、 液体 、 体等 的过滤 。 由 气
作过滤 、 分离 、 布气 和消音材 料 。２ ０世纪 ５ ０年代后 ， 国外 于再生性 差 、 成本 高及孔 结构难控 制等 方面 的缺点 ， 其 使 就开 始应用 多孔 陶瓷做过 滤元件进 行上 、 下水 净化 ； 矿泉 应用受 到制约 。通过完善 制备工 艺 、 良材质 、 改 协调孔 隙
约 ０ 另 整 连 莫来 石 、ｒ 陶瓷纤 维等气 、 过滤器 ， ＺＯ 、 液 以及微生 物处 理 本 低 ， 为 板 矿 过 滤 机 的 ５ ％。 外 ， 机 自动 控 制 ； 续
耐高温材料排行
耐高温材料排行耐高温材料在各个领域中扮演着重要的角色。
它们能够在极端温度环境下保持稳定性和性能，因此被广泛应用于航空航天、电力、能源、汽车、化工等行业。
本文将介绍一些耐高温材料，并对它们的特性和应用进行详细探讨。
1. 陶瓷材料陶瓷材料是目前应用最广泛的耐高温材料之一。
人们使用陶瓷材料作为炉子、催化剂、气体透气膜等高温应用中的关键组件。
它具有优异的耐高温性能、机械强度和化学稳定性，可以在高达几千摄氏度的极端环境下工作。
陶瓷材料包括氧化铝、碳化硅、氮化硅等，它们具有高熔点、低热导率和化学惰性等特点。
在航空航天领域中，陶瓷材料被广泛应用于喷气发动机涡轮叶片、高温传感器和复合材料矩阵等组件中。
在电力行业，陶瓷材料被用于制造高温压力容器、高温过滤器和电力设备的绝缘体等。
2. 高温合金高温合金是一种由金属基体和合金元素组成的复合材料，具有耐高温、耐腐蚀和高强度的特点。
常见的高温合金包括镍基和钴基合金。
它们能够在高达1500摄氏度的高温下保持较好的力学性能和耐腐蚀性能。
高温合金在航空航天领域中被广泛用于制造发动机涡轮叶片、燃烧室和高温结构件等。
在能源行业中，高温合金被用于制造燃气轮机和核电站设备等。
3. 石墨材料石墨材料是一种具有优良导热性能和化学稳定性的耐高温材料。
它可以在高温下工作，并能够耐受化学腐蚀。
石墨材料常用于高温炉子、反应器和储罐等设备中。
在锅炉和火电厂中，石墨材料被用作热交换器和催化剂载体。
此外，石墨材料还可用于制造航天器件、核工业设备和微电子部件等。
4. 高分子材料高分子材料也有一定的耐高温性能。
例如聚酰亚胺、聚苯硫醚等高性能工程塑料可以在高温环境中保持良好的性能。
这些材料具有高熔点、较低的热导率和优异的机械性能，被广泛应用于航空航天、电气和化学工业等领域。
总的来说，耐高温材料在现代工业和科技领域中起到了至关重要的作用。
各种耐高温材料的不同特性和应用使得它们可以适应不同行业和环境的需求。
随着科技的不断进步和对高温环境的探索，耐高温材料的研究和开发将继续推动各行业的创新和发展。
远红外陶瓷材料功能与应用
功能与应用远红外陶瓷以可以辐射出比正常物体更多的远红外线〔红外辐射率更高〕为主要特征功能。
利用这一特殊性能，远红外陶瓷的应用主要分为2个方面：高温区的应用和常温区的应用。
在高温区主要应用于锅炉的加热，烤漆，木材、食品的加热和枯燥等；在常温区主要应用于制造各种远红外保暖材料，如远红外陶瓷粉、远红外陶瓷纤维、远红外陶瓷聚酯，以及远红外功能陶瓷等。
如目前一些远红外陶瓷材料已经开始应用于运动训练康复、燃油炉灶节能、室内空气净化以及人体保健方面。
利用远红外陶瓷材料对燃油进展红外辐射，可以使燃油的粘度和外表张力降低，利于雾化和充分燃烧。
远红外陶瓷涂料〔含纳米氧化钛涂料〕具有催化氧化功能，在太阳光〔尤其是紫外线〕照射下，生成OH-，能有效除去室内的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物质，并具有杀菌功能。
各类远红外陶瓷涂料在居室、公共建筑物、交通工具上推广应用，将会改善人们的生活环境。
传统制备工艺远红外陶瓷材料可以分为红外激光材料、红外透射材料和红外辐射材料。
其核心技术是原料的选择、配方的比例以及陶瓷的烧结。
传统的远红外陶瓷材料制作工艺是利用具有远红外辐射性能的无机非金属微粉〔又称：远红外辐射陶瓷粉〕不同的红外光谱特性，经过一定的工艺成型、烧结而成。
传统的远红外陶瓷粉的制备方法有液相沉淀法和固相合成法2种，其根本工艺如下：液相沉淀法制备工艺：配料→溶解→加外表活性剂→沉淀→过滤水洗→脱水处理→枯燥→气流粉碎→性能检测→备用。
固相合成法工艺：配料称量→球磨混合→高温合成→磨细→过筛→性能检测→备用。
烧结主要采用常规烧结或热压烧结。
例如：以石英、长石、硬质高岭土为主要原料，其制备工艺包括：将原料分别粉碎过筛，将灰色千枚岩、黑电气石、石英等与粘合剂混合、造粒、烘干，烧制成陶粒；稀土等如上步骤烧制成陶粒；将石英、长石、滑石分别煅烧制成熟料；将陶粒粉与熟料等经混合等工艺，烧制成远红外陶瓷。
制备工艺新进展随着对远红外陶瓷材料研究的进一步深化，有许多更新的制备方法不断出现。
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。
碳化硅陶瓷膜的制备及其应用进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期碳化硅陶瓷膜的制备及其应用进展李冬燕1，周剑2，江倩2，苗凯3，倪诗莹3，邹栋3（1 南京科技职业学院化学与材料工程学院，江苏 南京 210048；2 南京工业大学化工学院，江苏 南京 211816；3南京工业大学环境科学与工程学院，国家特种分离膜工程技术研究中心，江苏 南京 211816）摘要：碳化硅陶瓷膜具有耐高温、抗热震、耐腐蚀、高通量、使用寿命长等优势，是环境污染治理领域中的关键材料。
如何制备面向应用过程的高性能碳化硅陶瓷膜已经成为目前的研究热点。
本综述介绍了碳化硅陶瓷膜的成膜方法，包括浸渍提拉法、喷涂法、化学气相沉积法及相转化法。
此外，阐明了各方法的成型机理、影响因素及优缺点等，概述了碳化硅膜烧结技术的机理、特点及研究现状，包括重结晶技术、前体转化技术、原位反应烧结技术及新型烧结技术，其中重点描述了共烧技术的实际应用价值及挑战，利于明晰碳化硅陶瓷膜性能与制备工艺的关系。
并阐明了碳化硅陶瓷膜在高温烟气净化、油水分离、气体分离领域中的应用现状及前景，最后对碳化硅陶瓷膜工业化应用潜力作出展望。
关键词：碳化硅陶瓷膜；制备方法；烧结技术；烟气净化；油水分离；气体分离中图分类号：TB34 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）12-6399-10Progress in preparations and applications of silicon carbideceramic membranesLI Dongyan 1，ZHOU Jian 2，JIANG Qian 2，MIAO Kai 3，NI Shiying 3，ZOU Dong 3(1 School of Chemical and Materials Engineering, Nanjing Polytechnic Institute, Nanjing 210048, Jiangsu, China; 2College of Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, Jiangsu, China; 3 National Engineering Research Centerfor Special Separation Membranes, School of Environmental Science and Technology, Nanjing Tech University,Nanjing 211816, Jiangsu, China)Abstract: Silicon carbide ceramic membranes have the advantages of high-temperature resistance, thermal shock resistance, corrosion resistance, high flux, long service life and so on, which are key materials in the field of environmental pollution control. How to prepare high-performance silicon carbide ceramic membranes for application-oriented processes has become a current research hot spot. In this review, the forming methods of silicon carbide ceramic membranes are introduced, including dip-coating method, spraying method, chemical vapor deposition method and phase inversion method. In addition, the molding mechanism, influencing factors, advantages and disadvantages of each method are elucidated.The mechanism, characteristics and research status of silicon carbide membranes sintering technology aresummarized, including recrystallization technology, precursor conversion technology, in-situ reaction综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1507收稿日期：2023-08-29；修改稿日期：2023-09-11。