多孔陶瓷材料论述

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1、★多孔材料论述★第一章多孔材料概述21.1多孔材料的概念21.2多孔材料的类型21.2.1多孔金属材料31.2.2多孔陶瓷材料61.2.3泡沫塑料101.3结束语13第二章多孔材料的应用142.1多孔金属材料的应用142.2多孔陶瓷材料的应用172.3泡沫塑料的用途192.4结束语21第三章多孔金属制备22第四章多孔陶瓷制备234.1挤出成型工艺234.2颗粒堆积成孔工艺244.3添加造孔剂工艺244.4　发泡工艺244.5　溶胶-凝胶(SolGel)工艺254.6冷冻干燥工艺254.7多孔模板组织遗传形成

2、气孔的制备工艺25第五章泡沫塑料的制备285.1泡沫塑料的发泡原理285.1.1泡沫塑料的原材料285.1.2发泡方法285.1.3气泡核的形成285.1.4气泡的长大285.1.5泡体的稳定和固化295.1.6几种泡沫塑料的发泡成形295.2泡沫塑料的成形工艺30★多孔材料论述★第一章多孔材料概述多孔材料普遍存在于我们的周围，在结构、缓冲、减振、隔热、消音、过滤等方面发挥着重大的作用。高孔率固体刚性，高面密度低，故天然多孔固体往往作为结构体来使用，如本材和骨骼，而人类对多孔材料的使用，则不但有结构方面的．

3、而且还开发了许多功能用途。本章主要介绍这种重要材料的基本概念和特点。1.1多孔材料的概念顾名思义，多孔材料是一类包含大量孔隙的材料。这种多孔团体材料主要由形成材料本身基本构架的连续固相和形成孔隙的流体相所组成。其中流体相又可随孔隙中所含介质的不同而出现两种情况，即介质为气体时的气相和介质为液体时的液相。那么，是否含有孔隙的材料就能称为多孔材料呢?回答是否定的。比如在材料使用过程中经常遇到的孔洞、裂隙等以缺陷形式存在的孔眩，它们的出现会降低材料的使用性能，这是设计者所不希望的，因而这些材料就不能叫做多孔材料。

4、所谓多孔材料，必须具备如下两个要素：一是材料中包含有大量的孔隙；二是是所含孔隙被用来满足某种或某些设计要求以达到所期待的使用性能指标。可见，多孔材料中的孔隙是设计者和使用者所希望出现的功能相，它们为材料的性能提供优化作用。1.2多孔材料的类型多孔材料的相对孔隙含量(即孔率，又称孔隙率或孔隙度)是变化的。根据孔率的大小可将其分为中低孔率材料和高孔率材料，前者的孔隙多为封闭型，其中孔隙的行为类似于材料中的夹杂相；后者则随孔隙形态和连续固相形态而呈现出三种形式(见图11)。其个第一种形式为连续固体作多边形二维排列

5、，孔隙相应地早柱状分隔地存在，类似于蜜蜂的六边形巢穴，因而可将这种二维多孔材料形象的称为“蜂窝材料”；第二种形式是连续固体呈三维网状结构，形成的孔隙相互连通，这种三维多孔材料被称为“开孔泡沫材料”；第三种形式为连续固体诚多面体壁面结构，从而分隔出一个个封闭的孔隙，这种三维多孔材料称为“闭孔泡沫材料”。还有介于开孔泡沫材料和闭孔材料两种形态之间的“半开孔泡沫材料”。就获取方式的不同，广义的多孔材料又可分为天然多孔材料和人造多孔材料两大类。天然多孔固体的存在是普遍的，例如动物和人类用来支撑躯体的骨骼。植物用来进

6、行光合作用的叶片，还有木材、海绵和珊瑚等。植物叶片和活树干中所含孔隙内的流体相均为液体，即树液。而人造多孔材料中所含孔隙内的液体相多为气相。对于人造多孔材料，还可按材质组成的不同再分为以下几种类型。1.2.1多孔金属材料多孔金属材料在近20年里得到迅速发展，它是一种兼具功能和结构双重属性的新型工程材料。这种轻质材料不仅保留了金属的可焊性、导电性及延展性等特性。而巳具备吸能减振、消音降噪、电磁屏蔽、透气透水、低热导率等多孔材料的特性。因此，其应用范围在不断扩大，这方面的研究国际材料科学界的一个前沿性热点问题。

7、下面根据制备方法，对多孔金属材料的主要特点作一简单介绍。1.2.1.1粉末烧结型该类多孔材料一般由球状或不规则形状的金属粉末或合金粉末经成形与烧结而制成。由于选用原料和工艺制度的不同，所得多孔体具有各种不同的孔率、孔径和孔径分布。其特点为透过性能良好，孔径孔幸可调，比表面积大，耐高温和低温，以及抗热震等。粉末烧结型多孔金属材料是发展较早的一种，况径大都小于0.3mm，孔率一般不高于30％，但也可通过特殊的工艺制成孔率大于30％的产品。在冶金、化工等部门，为强化某些工艺，往往需要高温和高压，相应地要求有耐高温

8、、耐高压的过滤与分离材料；在催化反应中，需要有高比表面积的催化剂材料以提供尽可能大的反应接触面；为保证航空与液压系统安全可靠地工作，需要对各种油类与工作气体进行严格的精过滤；航空与火箭的高温工作部分要求有孔隙结构均匀的耐高温与抗热震多孔材料作发散冷却的基体，等等。一般的有机、陶瓷或玻璃等多孔体总是难以同时满足强度、塑性、高温等使用条件的要求，粉末冶金多孔金属材料在一定程度上弥补了以上各类多孔材料的不足，从而得到迅