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1、,第卷第期无机材料学报年月,一一一文章编号网眼多孔陶瓷浸渍成型工艺的研究,,朱新文江东亮谭寿洪,上海中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室摘要采用一种具有三维网状结构和连通气孔的氨醋海绵作为骨架来制备网眼多孔陶瓷,采用一种亲水僧水平衡值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
2、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关,,键词多孔陶瓷浸渍工艺碳化硅浆料中图分类号文献标识码引言,网眼多孔陶瓷是一种具有三维网状骨架结构的高气孔率、多孔陶瓷且气孔是相互贯通的该类多孔陶瓷被广泛用于流体过滤尤其是熔融金属过滤、高温烟气的处理、、、固体热交换器【‘一此外,催化剂载体多孔燃烧
3、器等它还用于制造金属基网状陶瓷复合材料’,制备网眼陶瓷最常用的方法是有机泡沫浸渍工艺它利用有机泡沫体所具有的开孔,,三维网状骨架的特殊结构将制备好的浆料均匀地涂覆在有机泡沫网状体上干燥后烧掉有机泡沫体而获得一种网眼多孔陶瓷该工艺的一个非常重要步骤是有机泡沫体浸渍浆料的成型有机泡沫体浸渍浆料后,需除去多余浆料,既要排除多余的浆料,又要保证浆料,,在网络孔壁上分布均匀减少堵孔这一步是决定和优化最终制品结构均匀性和气孔率以,及力学性能的关键环节对于多余浆料的挤出一般采用对辊挤压机它比较适合于规模化生产影响浆料在有机泡沫上涂覆性能的因
4、素很多,如浆料的流变特性、有机泡沫体的网眼大小、对辊间距、挤压次数等关于这一工艺环节的研究在国内外至今还没有详细报,,,道为此本工作将对这个环节进行专门考察为有机泡沫体浸渍成型制备网眼陶瓷及其性能的优化提供一定的依据实验过程选用具有贯通气孔的软质聚氨醋海绵作为骨架为了改善海绵与水基浆料之间的粘附一一,一一收稿日期收到修改稿日期作者简介一,男,朱新文博士研究生,期朱新文等网眼多孔陶瓷浸渍成型工艺的研究,性采用一种亲水憎水平衡值的表面活性剂溶液对海绵体孔筋表面进行改性
5、处聚氨醋海绵的理用于浸渍成型的海绵试样尺寸为用于确定排,,塑温度测定通过一!∀#公司热分析仪在空气气氛中进行升温速率为“一,,实验选用牌号碳化硅微粉唐山碳化硅厂生产为主要组份为了促进烧结还加入氧化铝微粉山东铝厂生产竣甲基纤维素作为浆料稳定剂,加入少量粘土以改善浆料的流变性能硅溶胶作为粘结剂,采用球磨工艺来制取浆料具体过程为先将一定量的去离子水和硅溶胶置于一个塑,,,料桶中混合然后加入陶瓷粉末磨球采用刚玉球
6、料球比大约为球磨后加入一定,量的溶液然后再球磨浆料经真空脱气后即可用于浸渍成型浆料的流变,性能采用美国流变仪公司的应力控制流变仪型号为测试采用直径为,平板并在样品边缘涂覆粘度为的甲基硅油以防止水分挥发而导致浆料干化、作,,者设计了一种对辊挤压装置可以通过调节对辊间距来控制多孔体的均匀性和容重,“下干燥如图所示经浸渍成型的网眼坯体在室温至少干燥再在干燥坯,以一定的升温速率至
7、,体在箱式电阻炉中进行烧结保温关炉后自然冷却浆料涂覆量采用每“有机泡沫体上涂覆的浆料质量来评价网眼烧结体容重通过试样的质量与其表观尺寸计算·烧结体的相对密度的为多孔体,,。的容重与其孔筋的密度之比即孔筋实际密度和其开口气孔率利用!压汞仪测定材料的抗弯强度在万能材料实验机上利用三点弯曲法测定,跨距为,加载速度为利用光学照相机对网眼多孔体的一孔结构及均匀性进行表征利用日本岛津公司制造的型
8、电子探针仪上观察材料孔筋的断口形貌”吕沪只一习二口‘空甘扮口赫件一树八冬喇脚种扮自树
