氧化镁、碳酸钙矿化剂对多孔氧化铝陶瓷性能的影响

选用TiO_(2)、MgO、CaCO_(3)作为矿化剂,在空气气氛下采用常压烧结工艺制备多孔氧化铝陶瓷。研究MgO、CaCO_(3)含量以及保温时间对氧化铝陶瓷室温抗弯强度、烧结收缩率、显气孔率、密度和溶解效率的影响。结果表明:添加MgO、CaCO_(3)矿化剂均能降低陶瓷的收缩率、室温抗弯强度和密度,提高显气孔率和溶解效率。含有MgO的样品在1320℃/3 h烧结后的收缩率从1.75%降至0.21%,显气孔率由33.49%升至36.86%;在1320℃/6 h烧结后的收缩率从1.88%降至0.38%,显气孔率从32.94%升至35.46%。含有CaCO_(3)的样品在1320℃/3 h烧结后的收缩率从0.55%降至−0.50%,显气孔率由35.47%升至41.26%;在1320℃/6 h烧结后的收缩率从1.16%降至−0.21%,显气孔率从35.96%升至42.44%。终烧保温时间由3 h延长至6 h,含有MgO、CaCO_(3)矿化剂的样品收缩率提高,室温抗弯强度变化不明显,含有MgO的样品显气孔率降低,含有CaCO_(3)的样品显气孔率提高。MgO、CaCO_(3)能明显提高陶瓷样品的溶解效率,仅含有TiO_(2)矿化剂的样品碱煮(加助溶剂LiF)72 h后质量几乎未变;含有MgO矿化剂的样品碱煮(未加助溶剂)24 h均能完全溶解;含有CaCO_(3)矿化剂的样品碱煮(加助溶剂)72 h后完全溶解。

粉煤灰-氧化铝多孔陶瓷的制备

粉煤灰主要是来源于火电厂与钢铁厂的一种工业固体废弃物,希望利用廉价的粉煤灰和氧化铝研发出高性能的多孔陶瓷,以应用于环境、冶金、化学等工业领域。利用不同配比的粉煤灰、氧化铝及造孔剂,干压成型得到柱状坯体,经高温烧结,制得多孔陶瓷,并用XRD和SEM分别对其物相结构和表面形貌进行了分析。结果表明,粉煤灰与氧化铝的比约为1∶0.9、造孔剂为10%～15%、于1250℃烧结时,可以制备出抗压强度17.3MPa～30.2MPa、显孔隙率30%～48%及孔径大小2～12μm的粉煤灰多孔陶瓷。实验结果将对粉煤灰开发技术的研究具有参考意义。

用Sol-Gel法制备氧化铝多孔陶瓷的研究

主要研究了羟铝比（［ＯＨ－］／［Ａｌ３＋］）、铝离子浓度及成孔剂含量和温度对ｓｏｌ－ｇｅｌ法制备的氧化铝多孔陶瓷气孔率、气孔分布和显微结构的影响。实验结果表明：铝溶胶的最佳组成是羟铝比为２．３８，铝离子浓度为１０ｗｔ％，成孔剂含量为５ｗｔ％。随着烧成温度由１４２０℃升至１５００℃时，８＃试样的显微结构由松散的片状向连通贯穿的整体结构转变。在１４５０℃时，２＃试样（［ＯＨ］／［Ａｌ３＋］＝２．３３）主要是单个颗粒连接的结构；８＃试样（［ＯＨ］／［Ａｌ３＋］＝２．４０）主要是相互贯穿连成一体的结构。前者气孔率小于后者。

SiO_2微粉对发泡法-凝胶注模制备氧化铝多孔陶瓷性能的影响

为了降低发泡法结合凝胶注模制备氧化铝多孔陶瓷的烧后线收缩率,提高高温力学性能,在原料中引入Si O2微粉,研究了Si O2微粉加入量(质量分数分别为0、5%、10%、15%、20%)对1 650℃烧后试样的线收缩率、加热永久线变化率(1 650℃10 h)和力学性能的影响,并分析显微结构和相组成的变化。结果表明:随着Si O2微粉加入量的增加,试样的烧后线收缩率和加热永久线收缩率逐渐减小;1 650℃烧后试样主晶相为刚玉和莫来石相;当Si O2微粉的加入量为15%(w)时,烧后试样的显微结构较为致密且具有较高的常温力学性能及抗折强度保持率。

醇-水基料浆凝胶注模成形制备氧化铝多孔陶瓷

以氧化铝粉为原料,乙醇–水为溶剂,采用凝胶注模成形工艺制备氧化铝多孔陶瓷,并研究溶剂中醇、水体积比对多孔陶瓷坯体和烧结体的收缩率、孔隙度、微观形貌及性能的影响。结果表明:多孔陶瓷的孔隙由溶剂挥发形成的"溶剂孔"和高聚物分解形成的"高聚物孔"两部分组成,孔隙呈三维贯通孔结构。当醇、水体积比由3:7增加至9:1时,制品线收缩率与抗弯强度逐渐减小,孔隙度和气体渗透通量逐渐增加。当醇、水体积比为7:3时,所制备的陶瓷具有优良的综合性能:孔隙率为76.91%,孔隙分布均匀,抗弯强度为13.08 MPa,气体渗透通量达到135.6 m3/(m2·h·kPa)。

多孔氧化铝陶瓷的研究进展

综述了国内外多孔氧化铝陶瓷的研究进展,对目前各种制备工艺进行了分析,并指出了各个工艺的特点,总结了目前存在的问题,对未来的研究方向进行了展望。

添加剂对多孔陶瓷载体氧化铝涂层的影响

在以SB粉为原料,HNO3为解胶剂制得的稳定AlOOH溶胶中加入添加剂(PEG、PVA),对多孔陶瓷载体进行了表面涂层。考察了添加剂对AlOOH溶胶粘度的影响;BET法测定了AlOOH溶胶中加入添加剂后多孔陶瓷载体氧化铝涂层比表面积的变化;由SEM照片观察多孔陶瓷载体涂层前后表面和断面的形貌;超声波振荡检测了氧化铝涂层的附着牢固度。结果表明,在AlOOH溶胶中加入一定量的添加剂可以使溶胶的粘度增加,提高溶胶在载体表面的附着力;制备的多孔陶瓷载体氧化铝涂层均匀、牢固且比表面积增大。但加入过量的添加剂,会导致AlOOH溶胶胶凝化。

凝胶注模制备氧化铝多孔陶瓷及性能研究

本文采用凝胶注模结合发泡法制备了氧化铝多孔陶瓷。借助NDJ-1型旋转式粘度计、压汞仪、SEM等表征方法,研究了固相含量、pH值对浆料粘度的影响、以及多孔氧化铝陶瓷的孔径分布和断口形貌。在1650℃下烧成,制备出了体积密度在1.32～1.82g/cm3、气孔率在54～67%、耐压强度在19.7～42.9MPa之间的多孔氧化铝陶瓷。凝胶注模结合发泡法可以制备出性能优异的氧化铝多孔陶瓷。

粒子稳定型泡沫浆料及多孔氧化铝陶瓷的制备

采用短链两亲分子戊酸修饰氧化铝颗粒,使其部分具有的疏水性,在机械搅拌的作用下,形成了粒子稳定型泡沫(particle-stabilized foam),制备了一种新型的超稳定陶瓷泡沫浆料。研究了这种浆料的pH值对发泡率的影响,发现在pH值为4.8附近,戊酸对氧化铝颗粒的表面修饰作用最好,发泡程度最大;通过改变pH值,能够调整浆料的发泡程度,以满足不同应用领域对发泡率的要求。采用凝胶注模成型工艺,利用粒子稳定型泡沫浆料,成功制备了具有相互连通气孔-窗口(cell-window)结构的多孔陶瓷,由于其致密的支架结构使其具有高抗压强度,对于气孔率为85%的多孔氧化铝,其抗压强度在8 MPa以上。

氧化铝多孔陶瓷膜支撑体制备的工艺过程和微观机制的综合评述

综合论述了氧化铝多孔陶瓷膜支撑体制备的工艺过程及过程中支撑体的孔径大小和分布、空隙率、强度等重要参数的变化规律 ,为得到高性能、无缺陷的氧化铝多孔陶瓷微滤和超滤膜提供了指导依据。着重探讨了不同的工艺条件对其微观机制的影响。

海藻酸钠离子凝胶法制备直通孔氧化铝多孔陶瓷

利用海藻酸钠的离子凝胶过程,采用溶剂置换结合冷冻干燥的工艺,成功制备了具有高度有序六方排列的直通孔多孔氧化铝陶瓷,整个工艺过程及所使用的原料都是环境友好的。研究结果表明,1500℃烧结2 h样品的孔径尺寸在200μm左右,且与固相含量的关系不大,而孔壁上存在0.3μm^0.5μm的小孔。通过控制浆料中氧化铝的固相含量可以对材料的性能进行有效地调控,研究表明,随着固相含量从5wt%提高到15wt%,材料的密度从0.87 g/cm3提高到1.16 g/cm3,渗透率从2.57×10-11 m2下降到2.16×10-11 m2,而抗压强度从(18.9±3.2)MPa提高到(44.2±5.4)MPa,平行孔道方向的热导率从2.1 W/(m·K)提高到3.1 W/(m·K),而垂直孔道方向的热导率从1.3 W/(m·K)提高到1.7 W/(m·K),并且平行孔道方向热导率的增加幅度要明显大于垂直孔道方向。

凝胶-发泡法制备多孔氧化铝隔热材料的研究

结合凝胶注模和发泡法制备了多孔氧化铝隔热材料,研究了发泡剂用量、固相含量和烧结温度等对氧化铝陶瓷气孔率的影响。结果表明,当发泡剂用量为1wt%、固相含量为45vol%、烧结温度为1500℃时,可制备出总气孔率和闭气孔率高、孔径较小且分布均匀、强度高和热导率低的多孔氧化铝陶瓷。

多孔氧化铝陶瓷气孔率对强度的影响

加入不同量的碳粉作造孔剂,挤压成型、烧结,获得气孔率20％～55％的多孔氧化铝陶瓷。研究了气孔率及烧结程度对强度的影响。对试样的强度与气孔率按不同方程拟合.结果表明:当烧结程度较低时,强度（σ）与气孔率（ρ）的关系对经验方程σ=σ0（1-ρ）m的拟合结果最好;当烧结程度较高时,强度与气孔率的关系更符合经验方程σ=σ0exp（-bρ）。经验常数m,b,σ0与烧结程度有关。随着烧结程度的提高,这些值下降。

多孔氧化铝陶瓷的凝胶注模成型

选用石墨粉作为造孔剂 ,加入已分散良好的氧化铝浆料中 ,球磨均匀后注模成型。成型后的坯体在 15 2 0℃保温烧结2h ,获得了分布均匀、孔径为 15～ 30

氧化铝泡沫多孔陶瓷的制备

采用有机泡沫浸渍工艺制备氧化铝泡沫多孔陶瓷。研究了聚丙烯酰胺添加剂对浆料粘度,挂浆成型性能及样品烧后强度的影响,还研究了二次挂浆对氧化铝泡沫多孔陶瓷强度的影响。实验结果表明:当配方组成为氧化铝77.3%、龙岩高岭18.2%、膨润土2.7%、滑石粉1.8%,外加聚丙烯酰胺0.5%,浆料的粘度η0为6.325pa.s,厚化度为1.27,于1600℃,保温2小时烧后样品的强度高。二次挂浆可以显著提高氧化铝泡沫多孔陶瓷强度的影响。对1100℃烧成的样品二次挂浆,在1500℃二次烧成,样品抗弯强度达到3.54MPa。

多孔氧化铝陶瓷制备技术研究进展

多孔氧化铝陶瓷同时具有氧化铝陶瓷耐高温、耐腐蚀性好和多孔材料比表面积大、热导率低等优良特点,近年来被广泛应用于节能、环保、生物、化工等众多领域。介绍了现阶段常见的多孔氧化铝陶瓷制备技术,总结了各种制备技术的特点,并对各种不同工艺的研究现状进行了简要综述。最后,展望了多孔氧化铝陶瓷未来可能的发展方向。

GI-Ⅱ型渗透陶瓷中氧化铝坯体和烧结体的孔隙分析

目的 研究 GI- 型渗透陶瓷氧化铝坯体和烧结体的孔隙特征 ,分析其氧化铝多孔结构的形成机理和在渗透陶瓷增强补韧中的作用。方法 用 BI- XDC粒度分析仪分析氧化铝粉体粒度的质量组成 ,压汞法测试氧化铝坯体和 112 5℃烧结的氧化铝烧结体的开孔孔隙分布特征 ,扫描电镜观察氧化铝烧结前后的微观结构。结果 氧化铝粉体细颗粒分布在 0 .0 9～ 0 .1μm,0 .2～ 0 .5 μm,粗颗粒主要分布在 1.5～ 4.5 μm,在质量上以粗颗粒为主。氧化铝坯体中孔隙在烧结后增大。坯体中孔隙半径集中在 0 .2 5 31μm,烧结体中孔隙半径集中在 0 .30 81μm;平均半径由 0 .0 95 6 μm变为 0 .110 2 μm。扫描电镜观察烧结后的氧化铝中的小颗粒相互部分融合 ,而大颗粒无此现象。结论 氧化铝粒度组成有利于形成多孔可渗透氧化铝结构。这种多孔结构既是 GI- 型渗透陶瓷的形态骨架 ,也是力学骨架 ,是提高渗透陶瓷复合体力学性能的关键。

氧化铝纤维对多孔陶瓷载体性能的影响

通过添加适量的塑性剂和造孔剂,采用挤压成型的方式制成了氧化铝纤维增强多孔陶瓷。探讨了不同烧结温度和不同纤维含量对于多孔陶瓷性能的影响。随着烧结温度的提高和纤维含量的增加,样品的线收缩率不断减小,而气孔率和抗折强度先增加后减小。在900℃烧结后,纤维含量4%时,材料最大抗折强度最高并达到4.19Mpa,比基体材料提高了35%。氧化铝纤维的加入有效地解决了多孔陶瓷开裂的问题。

勃母石溶胶结合氧化铝-莫来石多孔陶瓷的制备

以α-Al_(2)O_(3)微粉和SiO 2微粉为原料,勃母石(γ-AlOOH)溶胶为结合剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为发泡剂,采用发泡法制备氧化铝-莫来石多孔陶瓷。研究了勃姆石溶胶掺量(w)为1%、2%、4%、5%、6%、8%,发泡剂(SDS)掺量(w)为1%、1.5%、2%、2.5%、3%、5%时对多孔陶瓷试样显气孔率和耐压强度的影响,以及烧制温度(1300、1350、1400、1450、1500、1600℃)对其性能和显微结构的影响。研究表明:多孔陶瓷试样的显气孔率随着勃母石溶胶掺量的增加逐渐减小,耐压强度却逐渐增大;显气孔率随着发泡剂(SDS)掺量的增加先增加后减小,而其耐压强度先减小后增加。耐压强度随着烧制温度升高先增大后减小,而显气孔率却一直下降。勃姆石(γ-AlOOH)掺量为5%(w)、发泡剂(SDS)掺量为2.5%(w)、烧制温度1450℃为最优制备条件,此时,试样的耐压强度为6.7 MPa、显气孔率为79.5%、热导率为0.087 W·(m·K)^(-1)。

发泡法制备氧化铝基多孔陶瓷(Ⅰ):纯氧化铝多孔陶瓷及其大尺寸样品的制备和工艺优化

以氧化铝粉体为主要原料,采用发泡法结合凝胶注模成型制备了纯氧化铝多孔陶瓷。主要研究了泡沫浆料的稳定性、凝胶体系、干燥和烧成制度对制备工艺的影响;并通过颗粒级配、选取不同活性的粉体和添加化学干燥控制剂等方法优化了大尺寸试样的制备工艺。结果表明:长链分子可起到稳定气泡的作用,采用控温控湿的方式可避免干燥阶段开裂,烧成阶段的温度可根据烧结试样微结构与强度确定;气孔参数可通过固含量与发泡剂加入量进行调控。通过颗粒级配,坯体的干燥线收缩和烧成线收缩可显著降低;添加化学干燥控制剂可降低干燥时对环境的依赖程度;添加不同活性的粉体,可以将收缩均匀地分散到较宽的温度区间。