网眼陶瓷凝胶成型工艺条件研究

以α-Al_2O_3为主原料制备凝胶注模浆料,采用浸渍工艺制备了均匀性好、强度高的网眼陶瓷材料.研究了固相含量、分散剂与pH值等对Al_2O_3浆料流变特性的影响.实验表明:在pH=9、分散剂添加量为0.5wt%及固相体积分数为57%时,可以获得良好流动性(粘度为140mPa·s)的浆料;研究了聚氨酯泡沫塑料载体表面改性对浆料吸附力的作用,采用氩等离子体处理并在丙烯酸溶液中接枝反应使聚氨酯泡沫塑料有效吸附浆料量从0.42g/cm^3提高到0.71g/cm^3.制备出气孔率为86%、体积密度为0.52g/cm^3、耐压强度为3.60MPa和均匀无盲孔的Al_2O_3泡沫陶瓷材料.

碳化硅网眼多孔陶瓷的微波吸收特性

研究了碳化硅网眼陶瓷的微波吸收特性,发现它比实心材料的吸波性能几乎提高了两倍以上,这种吸波性能的改善主要来自网眼结构对电磁波产生的反射、散射及干涉作用引起的衰减.孔径大小、相对密度、试样厚度等因素对碳化硅网眼陶瓷的微波吸收性能的影响进行了讨论.本工作将为低成本、高性能结构型微波吸收材料的设计提供一条新途径.

聚碳硅烷低温烧结碳化硅网眼多孔陶瓷的研制

通过有机模板复制法,以聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)为粘结剂和烧结助剂,通过离心工艺二次挂浆制备出低温烧结高强度碳化硅网眼多孔陶瓷.系统地研究了烧结温度、保温时间等工艺参数对制得的碳化硅网眼多孔体微观结构与性能的影响.研究结果表明:最佳烧结温度为1100℃,合适的保温时间为1h,且所制备的网眼多孔体的孔筋厚度均匀.用10PPI(pores per inch)和25PPI有机模板制得的网眼多孔体抗压强度分别为(1.08±0.21)MPa和(2.19±0.32)MPa,耐火温度高达1690℃,而且抗热震性能优良.当淬冷温度大约为1400℃,用25PPI有机模板,经PCS浆料二次挂浆制备的网眼多孔体的热震损伤参数(Dts)仅为0.36.

碳化硅网眼多孔陶瓷的制备

本工作采用有机泡沫浸渍工艺制备了具有相互贯通气孔的碳化硅网眼多孔陶瓷．通过选择合适的流变剂获得了对海绵具有良好涂覆性能的浆料．探讨了粘结剂对网眼多孔陶瓷性能的影响，结果表明：硅溶胶是一种比较理想的粘结剂．ＸＲＤ、ＳＥＭ研究了烧结制品的晶相组成及显微结构，同时还对烧结制品的孔筋密度、气孔率、力学性能等进行了表征．本工作在１４５０℃下保温１ｈ获得了气孔率为７５％～８５％、抗弯强度达２．５ＭＰａ以上的碳化硅网眼多孔陶瓷，其主要晶相由α－ＳｉＣ、α－Ａｌ２Ｏ３、方石英和莫来石组成．

孔结构可控的网眼多孔陶瓷的制备

采用一种具有三维网状结构和贯通气孔的有机泡沫体作为载体，首先利用有机泡沫浸渍工艺制备出高气孔率且几乎没有堵孔的网眼素坯，经过排塑、预烧处理获得具有一定强度的预制体．由于未经烧结，预制体的孔筋呈疏松多孔结构．利用粘度较低、流动性很好的浆料对预制体进行涂覆处理．结果表明：通过这种处理，孔筋上的裂纹被消除，非常细的孔筋被避免，孔筋厚度比较均匀，从而获得了结构非常均匀的网眼陶瓷．相对密度、孔筋厚度、孔径大小可以根据徐覆次数来调节．随着涂覆次数的增加，孔径减小，孔筋厚度增加，相对密度也增加．本工作为网眼陶瓷孔结构的精确设计提供了一种新工艺，对于优化其力学性能、渗透率等性能具有重要意义．

两次离心挂浆工艺制备网眼多孔陶瓷

以具有三维网状结构和贯通气孔的聚氨酯泡沫体为载体,采用两次离心挂浆工艺制备了高气孔率、无堵孔且结构均匀可控的氮化硅网眼多孔陶瓷.借助TG-DSC分析了泡沫体的热分解过程,确定了排胶工艺.借助流变测量和光学显微镜观察了挂浆工艺及浆料粘度对泡沫体挂浆量和多孔结构的影响,并对制品材料的微观结构和性能进行了表征.结果表明,与传统辊压工艺相比,采用两次离心挂浆工艺后,改善了多孔结构的均匀性,显著提高了材料强度,为高强度、结构可控、网眼多孔陶瓷的制备提供了一个有效途径.

真空脱气处理对网眼多孔陶瓷力学性能的改善

采用有机泡沫浸渍工艺制备了碳化硅基网眼多孔陶瓷．研究了真空脱气处理对浆料流变特性和烧结体的力学性能及显微结构的影响．结果表明；脱气处理改善了浆料的流变特性，使浆料在有机泡沫体上的涂覆量增加和结构均匀性得到改善；压汞仪测试数据和ＳＥＭ观察表明脱气处理明显地消除了孔筋内的孔径为１００μｍ左右的大气孔；经脱气处理后，材料的抗弯强度从２．３４ＭＰａ提高到３１８ＭＰａ．脱气处理对网眼陶瓷强度的改善主要来自两方面的贡献：一是相对密度的增加，二是孔筋中大气孔的消除，但后者是最主要的贡献，这个结果与目前建立的开孔陶瓷泡沫的力学模型吻合得很好．

网眼多孔陶瓷浸渍成型工艺的研究

采用一种具有三维网状结构和连通气孔的氨酯海绵作为骨架来制备网眼多孔陶瓷．采用一种亲水憎水平衡值（ＨＬＢ）＞１２的表面活性剂溶液对海绵体孔筋表面进行改性处理，改善了海绵与水基浆料之间的粘附性，增加了浆料涂覆量．研究了浆料固含量、有机泡沫体网眼大小、对辊间距和挤压次数对浆量涂覆量及结构均匀性的影响．结果表明：浆料固含量和对辊间距是影响涂覆量及结构均匀性的最主要因素．还发现网眼烧结体的相对密度与相对对辊间距具有很好的线性关系，这为预测和优化材料的渗透率及机械强度提供了一定的依据．

石英含量对石英网眼多孔陶瓷物相组成和显微结构的影响

以天然粉石英为骨料、硅质粘土为基础料、有机泡沫体为制品骨架,在1360℃保温30min获得了气孔率为76%、强度为1.6MPa的石英网眼多孔陶瓷。通过XRD、SEM研究了粉石英含量对陶瓷物相组成和显微结构的影响。粉石英含量过少会使多孔陶瓷体孔筋产生微气孔,但粉石英含量过多莫来石量会有所减少;比较合适的含量是粉石英和基础料的比例为3∶7,这时孔筋非常致密,几乎看不到微气孔。

烧成温度对石英网眼多孔陶瓷力学性能的影响

以天然粉石英为骨料,硅质粘土为基础料,用有机泡沫浸渍法制备了石英网眼多孔陶瓷,探讨了烧成温度对其物相组成、显微结构、力学性能的影响。结果表明,在1300～1420℃范围内随烧成温度的升高,材料物相组成中石英含量依次降低,莫来石则增加;材料孔筋微气孔会逐渐减少,致密度不断提高,至1360℃微气孔已经很少,材料非常致密;对粉石英与基础料3∶7的配方在1300～1360℃范围内,提高烧成温度,力学性能会明显提高。

氮化硅网眼多孔陶瓷的制备及性能：（Ⅰ）陶瓷浆料的制备

对原料粉体ξ电位的研究表明，粘结剂硅溶胶加入后，所有粉体的ξ电位在pH=10左右都有不同程度的下降，说明各粉体的分散性得到了提高；同时浆料粘度存在一个最小值，浆料最佳分散pH值在10左右。羧甲基纤维素（CMC）的最佳加入量为0．2wt％。制备出了适于有机泡沫体浸溃成型的具有一定触变性的陶瓷浆料。

氮化硅网眼多孔陶瓷的制备及性能：（Ⅱ）两次离心工艺制备

采用两次离心挂浆工艺制备出氮化硅网眼多孔陶瓷。与辊压法相比，用两次离心挂浆工艺制备的网眼多孔陶瓷的结构均匀性得到显著提高，抗弯强度提高了1倍左右：其相组成为β-Si3N4和O’Sialon，晶粒发育较完善。

网眼状多孔陶瓷支架的冷冻干燥制备及其生物性能

采用叔丁醇溶液为冷冻媒介,冷冻干燥技术制备出网眼状多孔氧化铝陶瓷支架。通过改变冷冻温度影响网眼孔陶瓷支架孔径,并对不同孔径的网眼孔支架进行生物性能分析。结果表明,采用叔丁醇冷冻干燥技术制备的网眼孔支架主要以开孔为主,网眼孔支架孔径随着冷冻温度的降低而减少,但支架的开孔孔隙率不受冷冻温度影响。体外模拟实验表明,大孔径的网眼孔支架有利于细胞在表面生长,细胞贴壁生长,形态正常。支架表面细胞的附着率随支架孔径的增大而增多。

电气石基网眼多孔陶瓷的制备

以黑电气石为原料，采用球磨工艺制取浆料，添加1％的PEG-4000和4％的CMC可以获得均匀稳定和非Newton性的电气石浆料，借鉴泡沫陶瓷的制备工艺，运用有机泡沫浸渍法制备可负载其他环境功能材料的符合实用强度的网眼多孔陶瓷。实验表明，网眼多孔陶瓷能在短时间内完全吸附降解甲基橙。

网眼多孔陶瓷的制备方法

本发明涉及的网眼多孔陶瓷的制备方法．特征在于基础模板法。通过两次离心挂浆制备网眼多孔陶瓷。第二次挂浆前不必对第一次挂浆所得的多孔体烧结。只需在第二次挂浆中，经离心除去多余浆料，制备出结构均匀的多孔体。进行排胶和高温烧结。采用本发明所提供的工艺方法，可以很容易地获得一种具有设计尺寸和形态的高强、轻质多孔陶瓷，

不同烧结助剂对网眼碳化硅多孔陶瓷性能的影响

为了降低制备碳化硅网眼多孔陶瓷的烧结温度和制备成本,以聚氨酯泡沫为模板,分别以MgO-Al_2O_3-SiO_2和K_2O-Al_2O_3-SiO_2为烧结助剂体系,采用浸渍成型制备低温烧成碳化硅网眼多孔陶瓷。采用X射线衍射、扫描电镜等测试手段对样品进行分析。结果表明:以MgO-Al_2O_3-SiO_2体系为烧结助剂,当滑石的用量为1.8%(质量分数,下同)和3.8%时,样品的晶相组成是碳化硅、方石英、莫来石和堇青石,并且在显微结构中能看到针状莫来石晶体分布在玻璃相中和碳化硅晶粒的表面,针状莫来石晶体有利于材料强度的提高。以MgO-Al_2O_3-SiO_2体系为烧结助剂,在1 350℃烧成的样品的抗压强度可达到1.23MPa。以K_2O-Al_2O_3-SiO_2体系为烧结助剂的样品中没有针状的莫来石晶体。

网眼多孔陶瓷的制备方法

编号：0503239 该发明专利是一种网眼多孔陶瓷的制备方法。