当前位置: 主页 > 高校资讯 >

新型结构陶瓷——多孔陶瓷综述

来源:兰州大学材料与能源学院 作者:周婧桢

多孔陶瓷材料是以刚玉砂、碳化硅等优质原料为主料、经过成型和特殊高温烧结工艺制备的一种具有开孔孔径、高开口气孔率的一种多孔性陶瓷材料。具有耐高温,高压、抗酸、碱和有机介质腐蚀,良好的生物惰性、可控的孔结构及高的开口孔隙率、使用寿命长、产品再生性能好等优点。可以适用于各种介质的精密过滤与分离、高压气体排气消音、气体分布及电解隔膜等。

莫来石-锆英石多孔陶瓷:

在此研究中,陶瓷壳(莫来石源),一种来自失蜡铸造工艺的工业固体废物,经过破碎和研磨步骤,被用作高温应用(>1400°C)生产多孔陶瓷的替代原料来源。从物理、化学、形貌和结晶学等方面对所制备的陶瓷壳粉进行了表征,并对其粒径分布(d<2 um)进行了表征。采用直接发泡和凝胶浇铸法制备样品,在室温下干燥,然后分650℃/2 h和1550℃/2 h两步烧制,在炉子中冷却至室温。研究了固体载荷(35和42vol.%)和搅拌速度(500和2000rpm)对多孔结构(孔径分布和孔隙率)和陶瓷壳泡沫样品力学性能的影响。结果表明:以莫来石-锆英石为原料制备的泡沫陶瓷孔径在100~900μm之间,孔隙率高达77%,抗压强度在3~20MPa之间。

悬浊液乳化多孔陶瓷:

近年来,随着催化、过滤、隔离等方面的应用需求,多孔材料的开发和/或优化得到了大量的努力。在此背景下,接下来介绍红粘土、高岭土和氧化铝悬浮液在不同温度烧结后,通过陶瓷乳剂挤压制备多孔陶瓷的工艺条件和相应的表征。在熔点高于室温的石蜡中对陶瓷悬浮液进行乳化是这种加工方法成功的关键,因为有机液滴的冻结使得挤压过程中基质具有良好的稳定性。实验结果表明,多孔陶瓷具有良好的微观结构稳定性,其机械强度可达30MPa,热导率低于0.25W∙m^−1∙K^−1,具有一定的应用价值。

ZrO2-TiO2陶瓷:

近年来,ZrO2-TiO2多孔陶瓷在介质谐振腔材料、光学器件制备、生物材料制备等领域都引起了人们的极大兴趣。本研究揭示了一种采用胶体湿法制备ZrO2-TiO2微孔陶瓷的方法。以没食子酸丙酯为两亲剂,在合适的pH范围内对胶体悬浮液中的ZrO2颗粒进行部分疏水。在表面改性的ZrO2悬浮液中加入不同摩尔比的TiO2悬浮液。接触角在75°左右,吸附自由能为1.8×10^−11~2.15×10^−11, Laplace压力约为1.48~1.24mPa,对应的湿泡稳定性约为76~80%。将干燥后的样品烧结后进行显微结构分析,得到多孔陶瓷。

多孔陶瓷材料的应用:

载体。多孔陶瓷具有良好的吸附能力和活性。被覆催化剂后,反应流体通过泡沫陶瓷孔道,将大大提高转化效率和反应速率。由于多孔陶瓷具有比表面积高、热稳定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特点,作为汽车尾气催化净化器载体已被广泛使用除了作催化剂载体外,它还可以作为其它功能性载体,例如药剂载体、微晶载体、气体储存等。

吸音材料。多孔陶瓷具有连通开气孔,当声波传入时,在很小的气孔内受力振荡。振动受到的摩擦和阻碍,使声波传播受到抑制,导致声音衰减,从而起到吸音的作用。是一种消除噪声公害,益于人们身心健康的好材料。作为吸音材料的多孔陶瓷要求较小的孔径(20~150/um),相当高的气孔率(>60%)及较高的机械强度。陶瓷所具有的优良的耐火性和耐候性,使它可用于变压器、道路、桥梁等的隔音。现在已在高层建筑、隧道、地铁等防火要求极高的场合及电视发射中心、影剧院等有较高隔音要求的场合使用,效果很好。

隔热保温材料。由于多孔陶瓷具有巨大的气孔率和低的基体热传导系数,其最传统的应用是作为隔热材料。传统的窑炉、高温电炉其内衬多为多孔陶瓷。为增加其隔热性能还可将内部气体抽真空。世界上最好的隔热材料正是这种多孔陶瓷材料。高级的多孔陶瓷隔热材料还可用于航天飞机的外壳隔热。除此以外,由于其多孔性还可以作为换热材料用,且换热充分。

http://www.dxsbao.com/news/522326.html 点此复制本页地址

相关内容

守望新春,疫战到底实践活动感悟

为探究不同群众之间受疫情的影响程度,了解不同群众在疫情期间的心理状态,2022年1月18日至1月19日,曲阜师范大学工学院“守望新春,疫战到底”实践队队员在夏津县北城街道苦水村进行了调查…… 藏匿于山海 曲阜师范大学守望新春,疫战到底实践队查看全文 >>

“守望新春,疫战到底”——众志成城齐抗疫,守望新春胜疫情

为了探究在疫情常态化化的现在人们对疫情的重视程度和探究政府在春节期间人流量极大的情况下,疫情防控工作是否可以正常有序进行。2022年1月10日曲阜师范大学守望新春疫战到底实践队的队员…… 藏匿于山海 曲阜师范大学守望新春,疫战到底实践队查看全文 >>

春节战疫情,吾辈自强音

为了深入了解社会,体会疫情下的中国,了解我国的防疫制度及现状;在实践中锻炼自身,开阔视野;提高个人素养,积累工作经验。2022年1月10日至1月22日,曲阜师范大学“守望新春,疫战到底”…… 藏匿于山海 曲阜师范大学守望新春,疫战到底实践队查看全文 >>

新春防疫人人行,众志成城破疫情

为深入了解春节来临之际,基层群众对于疫情的防范意识和防范措施,2022年1月10日至1月22日曲阜师范大学工学院“守望新春,疫战到底”实践队的队员们分别在德州市德城区和夏津县开展疫情调查…… 藏匿于山海 曲阜师范大学查看全文 >>

推荐内容

信阳师范大学教育科学学院举行2025年河南省优秀应届毕业生评选大会

为进一步落实立德树人根本任务,充分发挥优秀毕业生的示范引领作用,4月30日,教育科学学院于教科楼402会议室举行2025年河南省…

信阳师范大学教育科学学院举办“校园明星”评选活动

为深化青年价值引领,培育践行社会主义核心价值观,4月30日,教育科学学院于教科楼402会议室举办2025年“校园明星”评选活动,…

青春力量赋能老旧社区焕新,青年提案绘就治理新蓝图

我国2000年前建成的老旧社区占比超35%,普遍存在设施老化、空间不足、居民疏离等问题。以某典型社区为例,60%的小区楼龄超20年,…

马克思主义学院赴长沙市第一中学实习队开展调研工作

(通讯员陈思然周曼琳石宇)4月29日上午,马克思主义学院赴长沙市第一中学实习队面向长沙市第一中学部分高中学生开展调研工作…

马克思主义学院赴长沙市第一中学实习队开展集体评课活动

(通讯员陈思然向宇白玛卓玛)4月29日上午,马克思主义学院赴长沙市第一中学实习队开展集体评课活动。会议由实习队队长刘芊芊…

最新发布

肩负我辈担当,推崇尊老风尚
老吾老,以及人之老,关爱老人,关爱弱势群体,无论在哪个时代都应成为青少年的自觉与担当。在老龄化严重的当下,尊老更应该成为盛行于社会的美好风尚。为贯彻大学生的责任与担当,塔里木大学人文学院“爱巢…
乡村营造天团|“飞手嗨场”为乡村振兴注入青春活力
负责人:张玲俐团队成员:项炜涛、李静薇、谢丽婧、卢羿静、连子晴、戴雨佳、陈俊豪、张学城、徐冉引言乡村兴则国家兴,农业强、农村美、农民富是实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴中国梦的必然…
梓愿三下乡实践第一天
大学生社会实践活动是引导学生走出校门、接触社会、了解国情,使理论与实践相结合、知识分子与工农群众相结合的良好形式;是大学生投身改革开放,向群众学习,培养锻炼才干的重要渠道;是提高思想觉悟、增强大…
三下乡——防火知识在我心,安全教育伴我行
2022年7月16日,湖北第二师范学院教育科学学院“浙”里有爱团队在浙江省湖州市长兴县皇家湾社区对前来上课的小朋友们开展了暑期安全教育。暑期天干物燥,极易引起火灾,此次的安全教育主要针对防火,防止调皮…
为社区发展贡献自己的一份力
安徽外国语学院青年志愿者社会实践团于2022年6月20日来到了堰湾社区,深入基层了解人们对党建设工作的看法。首先,当地书记为我们介绍当地情况,自己社区的一些活动。对于当地小朋友,社区实行周末小课堂,让…
石大平阴实践队融入社区助力建设
为推进乡村建设,助力乡村振兴。石大平阴实践队于7月26日走进山东省济南市平阴县会仙山社区,展开了为期20天的社会实践活动此次社会实践活动主要以志愿服务的方式进行,志愿服务类型多样,每天都会有不同的任…
石大平阴实践队开展社区服务社会实践服务
为推进乡村建设,助力乡村振兴,石大平阴实践队五人经线上讨论,决定采用社区志愿服务的方式参与到社区治理的活动当中。此次社会实践共为期20天,地点定于山东省济南市平阴县会仙山社区。队长井韦佳在此次实…
社会实践:在鄂州的夏天相遇相知相离
时光,淡如清水,搁浅了略带浑浊的泥沙,随着时间,随着阳光,然后慢慢的蒸发,消失在无人察觉的午后。2022年7月23日,是大暑,同时也是湖北第二师范学院星野志愿服务队结束支教离开鄂州的日子。星野服务队成…
金职旅院学子三下乡:乡村创客初体验
成为一名乡村创客是一种怎样的体验?金华职业技术学院旅游学院“文旅共富礼润善行”实践服务队员们花样变换身份助力乡村振兴。奶茶店老板吴旭文先生告诉我们,从茶基制作到小料准备,再到各类食材比例调配,…
党服活动——清洁充电环境,共扬文明新风
为了践行社会主义核心价值观,践行中国共产党全心全意为人民服务的宗旨,给同学们营造更好的学习和生活的环境,2022年9月6日下午18:00-20:00,我们召集了5名同学于远志苑B区左侧充电桩开展了打扫充电桩附近空地以…