氧化铝多孔陶瓷的制备和性能研究【毕业论文,绝对精品】

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1、氧化铝多孔陶瓷的制备和性能研究摘要：综合论述了国内外多孔氧化铝陶瓷的制备方法及性能的研究进展并对目前存在的问题及将来的研究方向进行了展望。关键词：氧化铝多孔陶瓷、制备、展望一、引文：多孔氧化铝陶瓷是指以氧化铝为骨料通过在材料成形与高温烧结过程中内部形成大量彼此相通或闭合的微孔或孔洞。较高的孔隙率的特性使其对液体和气体介质具有有选择的透过性较低的热传导性能再加上陶瓷材料固有的耐高温、抗腐蚀、高的化学稳定性的特点使其在气体和液体过滤、净化分离、化工催化载体、生物植入材料、吸声减震和传感器材料等众多领域有着广泛的应用前景。多孔氧化铝陶瓷上

2、述优异的性能和低廉的制造成本引起了科学界的高度关注。笔者就目前国内外多孔氧化铝陶瓷的制备方法、性能的研究进展进行综述。二、氧化铝晶体的结构氧化铝，属离子晶体，成键为共价键，熔点为2050℃，沸点为3000℃，真密度为3.6g/cm。它的流动性好，难溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产的中的主要原料。有四种同素异构体β－氧化铝δ－氧化铝γ－氧化铝α－氧化铝，主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取。名称氧化铝刚玉白玉红宝石蓝宝石刚玉粉corundum化学式Al2O外观白色晶状粉末或固体。氧化铝和酸碱都能反应，所以此材

3、料不易接近酸碱会腐蚀。三、氧化铝多孔陶瓷的特性多孔陶瓷是以气孔为主相的一类陶瓷材料是由各种颗粒与结合剂组成的坯料经过成型、烧成等工艺制得的调节各种颗粒料之间的矿物组成、颗粒级配比和坯料的烧成温度多孔陶瓷可具有不同的物理和化学特性，多孔陶瓷材料孔道分布较均匀便于成型及烧结具化学稳定性好质轻耐热性好比表面积大良好的抗热冲击性质等特性。由于多孔陶瓷所具有的很多优良特性现代科学技术的进一步发展新型多孔陶瓷材料受到人们的关注现已广泛应用与国民生产的诸多领域如保温隔热材料、过滤器材料、催化剂载体、吸音、隐身材料等而其节能及过滤等方面的研究与开发

4、都使得多孔陶瓷作为环保型绿色材料有着广阔的应用前景。2O3多孔陶瓷的特点是造价低机械强度高绝缘度高耐高温耐高压Al等特点。其产品可用于电子电器热工仪表石油化工等领域。四、氧化铝多孔陶瓷的制备多孔氧化铝陶瓷的制备方法多孔氧化铝陶瓷的制备工艺主要包括孔结构的形成坯体的成形和坯体的烧结3个方面。关于孔结构形成的方法既有传统的通过机械挤出成孔法、颗粒堆积形成气孔法、添加造孔剂成孔法、发泡工艺成孔法、有机泡沫浸渍成孔法1也有新型的铝板阳极氧化法、溶胶-凝胶法等。关于坯体成形工艺主要有模压成形法2、凝胶注模成形法、固体粒子烧结法、挤压成形法等。

5、如何得到高的气孔率且能较好地控制孔径及其分布、形状、三维排列等则需要选择合适的方法和工艺。下面介绍几种氧化铝多孔陶瓷常用的制备方法。（1）造孔剂成孔凝胶注模法高温烧结法造孔剂成孔法是将一定量的造孔剂添加到陶瓷坯料中造孔剂在坯体中会占据一定的空间经过低温烧结后造孔剂离开基体形成气孔得到多孔陶瓷。造孔剂的种类分为有无机和有机两大类。无机造孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等高温可分解的盐类以及煤粉、碳粉等?谢炜准林饕翘烊幌宋⒏叻肿?aname=baidusnap2>聚合物和有机酸等如淀粉、尼龙纤维等。目前应用较多的是加入有机造孔剂且效

6、果较好。由于造孔剂颗粒的大小及形状决定最终成孔的大小和形状且造孔剂添加量决定了最终的气孔率所以选择合适的造孔剂是制备多孔陶瓷的关键问题。凝胶注模成形法利用料浆内部或少量添加剂的化学反应作用使陶瓷料浆原位凝固形成坯体获得具有良好微观均匀性和较高密度的素坯从而显著提高材料的可靠性。目前应用造孔剂成孔凝胶注模法高温烧结法制备多孔陶瓷是比较普遍的方法且制得的多孔陶瓷孔结构好力学性能相对来讲也较理想。邵庄等采用凝胶注模和加造孔剂的工艺用甲基丙烯酸—羟乙酯HEMA取代丙烯酰胺AM作为单体用十二烷基硫酸钠作为造孔剂将样品于1600℃下保温2h烧结

7、成功制备出了气孔率为80的、结构均匀的氧化铝多孔陶瓷。（2）发泡工艺成孔凝胶注模成形高温烧结法发泡工艺成孔是将有机化学物质如长链的表面活性剂生物大分子如蛋白质8或无机化学物质如碳酸氢铵、碳酸钙、十二烷基磺酸钠等添加到陶瓷组分中经处理形成挥发性气体产生的泡沫经干燥和烧成制得多孔陶瓷。此工艺的优点是易于控制制品的形状、成分和密度且可制备各种孔径大小和形状的多孔陶瓷尤其特别适用于生产闭气孔的陶瓷制品。关于有机的发泡剂目前存在如下问题:①采用传的长链的表面活性剂发泡制备泡沫的稳定性较差②在气液界面的吸附能较低容易脱附所以在表面张力的作用下气

8、泡容易出现长大排水和塌陷等现象泡沫结构迅速变化会给后续陶瓷成形工艺带来不便。杨金龙等采用短链两亲分子戊酸修饰氧化铝颗粒使其具有部分的疏水性在机械搅拌的作用下制备出稳定的泡沫浆料并结合凝胶注模成形技术经高温烧结成功制备了高气孔率、高强度