材料学概论论文

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1、泡沫陶瓷的研究发现及发展周啥材料科学与工程学院119024506【摘要】泡沫陶瓷是种亜要的多孔材料，「fl众多的气孔在空间通过各种方式排列而成，因其特殊的结构具有多功能性。根据国内外最新文献，木文综述了泡沫陶瓷材料的制备方法，介绍了泡沫陶瓷优异的过滤与分离性、吸声性、隔热性等多种功能性。【关键词】泡沫陶瓷；制备方法；多功能性；[Abstract]FoamedceramicsisanimportanttypeofpOFOUSmaterials,whichpossessnewmulti-functionalitiesowingtoitsspecialporouscharacteristics.

2、Basedonthe1atestliteratures,thepreparationmethodsaresystematicallysummarizedandcomparedindetai1sinthispaper・Itispointedoutthatfoamedceramicsshowmulti-functionalitiessuchasexcellentfiltrationandseparation,acousticabsorption,fhermalinsulationandSOOn.[Keywords]foamedceramics；preparation；multi-functio

3、nalities1、引言泡沫陶瓷是一种造型上象泡沫状的多孔陶瓷，它是继普通多孔陶瓷、蜂窝多孔陶瓷之厉发展起來的第三代多孔陶瓷制品】。这种高技术陶瓷具有三维连通孔道，同时对其形状、孑L尺寸、渗透性、表而积及化学性能均可进行适度调整变化，制品就像是“被钢化了的泡沫塑料”或“被瓷化了的海绵体”b]O作为-•种新型的无机非金屈过滤材料,泡沫陶瓷具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、再生简单、使用寿命长及良好的过滤吸附性等优点。与传统的过滤器如陶瓷颗粒烧结体，玻璃纤维布相比，不仅制备工艺简单，节约能源，成本低，而且过滤效果较好。泡沫陶瓷可以广泛地应用于冶金、化工、轻工、食品、环保、节能等领域。近年来，

4、泡沫陶瓷的应用领域又扩展到航空领域、电子领域、医川材料领域及生物化学等领域。2、陶瓷的组成：晶相、玻璃相、气相。晶相：陶瓷显微结构屮由晶体构成的部分。在陶瓷显微结构中可以是由一种晶体（单相）或不同类型的晶体（多相）组成。其中含量多者称为主晶相，含量少的称次级晶相或第二晶相。陶瓷材料的性能和主晶相的种类、数量、分布及缺陷状况等密切有关。陶瓷材料的晶体主要是单一氧化物(如AI2O3,MgO)和复合氧化物(如尖品石MgO-AI2O3,餡钛酸铅Pb(Zr,Ti)O3)。此外，非氧化物陶瓷材料屮还有碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等相应组分的晶体存在。玻璃相：它存在于晶粒与晶粒之间，起着胶黏作用。气相

5、：是指陶瓷中的气孔，它是在陶瓷生产过程中形成并被保留下來的。气孔的存在降低了陶瓷的密度，能吸收震动，并进一步降低了导热系数。但也导致陶瓷强度下降，介电损耗增人，绝缘性降低。3、制备方法：3.1发泡法发泡法主要是在陶瓷粉料中加入适当的发泡剂，通过化学反应产生挥发性气体从而产生泡沫，然后再经干燥和烧成制得。采用反应发泡的方法，口J以制备形状复杂的泡沫陶瓷制品。发泡法制备泡沫陶瓷工艺较复杂，不易控制，且制备的泡沫陶瓷易出现粉化剥落现彖并含有人量闭口气孔，因而在实际制备屮较少被采丿IJ。研究表明，在陶瓷粉料屮加入适当的陶瓷纤维，可以改善这一工艺，有效增加坯体在烧结过程中的强度，避免粉化和塌陷。3.

6、2溶胶-•凝胶法溶胶一凝胶法是利川凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶处理、热处理等过程中留下小气孔，形成可控孔隙结构。由溶胶向凝胶的转化过程屮，体系的粘度迅速增加，从而稳定了已经产牛的气泡，有利于发泡。溶胶一凝胶方法主要用来制备孔径在纳米级的微孔陶瓷材料，气孔分布均匀，现已成为无机分离膜制备工艺中最为活跃的研究领域。3.3添加造孔剂法通过在陶瓷配料屮添加造孔剂，利用造孔剂在坯体中占据一定的空间，然后经过烧结,造孔剂离开基体而形成气孔来制备泡沫陶瓷。造孔剂颗粒的形状和人小决定了泡沫陶瓷材料气孔的形状和大小。利用这种方法可以制得形状复杂的泡沫陶瓷制品，但制晶气孔分布的均匀性较差。造孔剂在加热过

7、程中要易于排除。造孔剂的种类和用量的选择是该方法的关键。造孔剂分为有机造孔剂和无机造孔剂两种。碳酸钱、碳酸钙、氯化钱、碳酸氢钱等高温可分解盐类以及各类碳粉、煤粉等，属于无机造孔剂；天然纤维、高分子聚合物和有机酸等属于有机造孔剂。3.4有机前驱体浸渍法该方法基木思路是：首先将有机泡沫浸渍到陶瓷料浆中，经过干燥厉，在高温烧成过程中使有机泡沫脱离母体就可以获得泡沫陶瓷。通过控制浆料性能，优化无机粘结剂体系，严格控制浆料浸渍工艺