泡沫陶瓷發(fā)展概述1泡沫陶瓷的制備工藝多孔陶瓷制品已有三代，第一代是普通多孔陶瓷，第二代是蜂窩多孔陶瓷，第三代是泡沫陶瓷。在外形上，泡沫陶瓷制品相較于一般陶瓷制品，不只是多了泡沫多孔的形狀，而是又增加了三維連通孔道。除此之外，泡沫陶瓷經(jīng)過特殊工藝處理，除了調(diào)整了表面積、形狀和孔的尺寸之外，還提升了化學(xué)性能和滲透性能［15］。常見的傳統(tǒng)制備工藝和新型制備工藝的比較如表1.3.1所示[16]。表1.3.1多孔陶瓷的制備方法比較制備方法孔徑氣孔率優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用發(fā)泡法10-200μm70-90%氣孔率高，強(qiáng)度好工藝不受控制，不環(huán)保過濾滲透材料溶膠－凝膠法<1μm0-95%氣孔均勻性好生產(chǎn)效率低陶瓷膜添加造孔劑法0.01-1mm<50%工藝簡(jiǎn)單，制成品形態(tài)各異、氣孔結(jié)構(gòu)多樣均勻性差，氣孔率低催化劑載體凝膠注模法0.1-0.5mm2-90%坯體力學(xué)性能好有氧阻聚，有機(jī)單體有毒保溫材料顆粒堆積法0.1-幾十μm20-30%強(qiáng)度高，易成形氣孔率偏低無機(jī)膜擠壓成型法>1mm<70%孔結(jié)構(gòu)可控，適于批量生產(chǎn)制成品孔徑較大汽車尾氣催化劑載體3D打印法0.05-10mm5-79%氣孔均勻性好，可控性強(qiáng)，樣品形狀不受限制，且生產(chǎn)效率高不夠完善，需對(duì)陶瓷脆性進(jìn)行改進(jìn)骨組織修復(fù)材料有機(jī)泡沫浸漬法0.1-5mm70-90%工藝簡(jiǎn)單，成本低，氣孔率高，且為開孔制品形狀受限且成分、密度不易控制熔融金屬過濾器，隔熱材料2泡沫陶瓷研究現(xiàn)狀（1）國(guó)外的發(fā)展情況據(jù)悉，泡沫陶瓷是美國(guó)人MollardFR和DavidsonN一同在上世紀(jì)七十年代末借助氧化鋁陶瓷漿料和高嶺土陶瓷漿料等研制出的新型陶瓷。繼美國(guó)在之后，英國(guó)、日本、德國(guó)。瑞士和俄羅斯等多個(gè)國(guó)家也開啟了相應(yīng)研究。如今的泡沫陶瓷生產(chǎn)工藝精進(jìn)了不少，使用的生產(chǎn)設(shè)備也越發(fā)的機(jī)械化和自動(dòng)化了。目前已經(jīng)研制出多種用途的泡沫陶瓷過濾器，不只是堇青石和莫來石迎來了系列化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，SiC、ZrO2、Al2O3和Si3N4等類型的高溫泡沫陶瓷也迎來了系列化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)[17]。（2）國(guó)內(nèi)的進(jìn)展情況由于國(guó)內(nèi)要求金屬制品不但要具備高純度，而且要有高性能，使得泡沫陶瓷過濾技術(shù)和泡沫陶瓷過濾產(chǎn)品得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在冶金鑄造工業(yè)方面。據(jù)悉，我國(guó)最早是在上世紀(jì)八十年代開始了對(duì)泡沫陶瓷展開了系列研究。我國(guó)除了哈爾濱理工大學(xué)對(duì)泡沫陶瓷過濾器展開研究工作之外，還有上海機(jī)械制造工藝和沈陽(yáng)鑄造兩家研究所、湖北省機(jī)電研究設(shè)計(jì)院、南昌航空工業(yè)學(xué)院以及東風(fēng)汽車公司進(jìn)行了相關(guān)研究。多家科研機(jī)構(gòu)和廠家花費(fèi)二十幾年的時(shí)間，就是為了研制出更多的泡沫陶瓷制品。由于泡沫陶瓷在熔融金屬過濾的表現(xiàn)良好，因而被廣泛運(yùn)用，還有一部分出口到其他國(guó)家。參考文獻(xiàn)[1]徐彬桓.高性能碳化硼陶瓷的制備及性能研究[D].上海工程技術(shù)大學(xué),2017.[2]杜程,閆琪,魏智才.用于燒結(jié)碳化硼陶瓷的低溫快速直流燒結(jié)設(shè)備[J].真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào),2021,41(04):385-390.[3]李少峰.液相燒結(jié)法制備B4C-SiC復(fù)合陶瓷材料的研究[J].佛山陶瓷,2019,29(05):10-13.[4]孟凡然,王琨,馮榮.無壓燒結(jié)碳化硼材料研究進(jìn)展[J].中國(guó)陶瓷工業(yè),2020,27(06):15-18.[5]李奎江，鄒樹梁,唐德文.核輻射屏蔽材料的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2017(8):178-183.[6]何建洪,孫勇,段永華,方東升.射線與中子輻射屏蔽材料的研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào),2011,25(S2):347-351.[7]史秀梅,崔紅,曹劍武,李志鵬,張叢,唐緯虹,邢文芳,王志強(qiáng).Al2O3/Y2O3復(fù)合助劑對(duì)常壓燒結(jié)B4C陶瓷性能的影響[J].兵器材料科學(xué)與工程,2017,40(01):62-66.[8]楊文鋒,伍曉勇,劉穎.屏蔽復(fù)合材料對(duì)快中子減弱效果的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J].核動(dòng)力工程,2015,36(02):58-61.[9]BUNYAMINAygun,ERDEM?akar,TURGAYKorkut,etal.Newhightemperatureresistantheavyconcretesforfastneutronandgammaradiationshielding[J].RadiochimicaActa,2019,107(4):359-367.[10]何建洪,孫勇,段永華,方東升.射線與中子輻射屏蔽材料的研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào),2011,25(S2):347-351.[11]吳鵬,劉淼,鄧建國(guó),付俊杰,鄧志華,宋遠(yuǎn)強(qiáng).中子屏蔽材料的研究進(jìn)展[J].化工新型材料,2017,45(09):4-5+8.[12]劉顯坤，劉穎，唐杰等．高能射線及其屏蔽材料［Ｊ］．金屬功能材料，2006，13（1）：36-40[13]MANNKS,SIDHUGS.Verificationofsomelow-Zsilicatesasgamma-rayshieldingmaterials[J].AnnalsofNuclearEnergy,2012,40(1）：241-252[14]ZALINM,YAZIDH,AHMADM.Neutronshieldingbehaviorofthermoplasticnaturalrubber/boroncarbidecomposites[J].MaterialsScienceAndEngineering,2018,298(12):18-21.［15］CASFLEDINETJ．Useoffiltermaterialsingatingsystems［J］．FoundryTradeJ，1985(6):15－21．[16]徐勇,鄒國(guó)榮.泡沫陶瓷制備工藝研究進(jìn)展[J].耐火材料,2017,51(05):358-365.[17]楊秋婷,史陽(yáng).泡沫陶瓷的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景[J].佛山陶瓷,2009,19(04):40-43.[18]王玲，趙浩峰等金屬基復(fù)合材料及其浸滲制備的理論與實(shí)踐北京：冶金工業(yè)出版社，2005:1-3[19]程科愷,常啟兵,汪永清,等.以納米氧化鋁為助燒結(jié)劑制備α-Al2O3陶瓷膜支撐體[J].中國(guó)陶瓷,2013,49(10):9-12+16.[20]KOROKHODV,VLAJICMD,KRSTICVD.MechanicalpropertiesofpressurelesssinteredboroncarbidecontainingTiBphase[J].JournalofMaterialsScienceLetters,1996(8):1337.[21]華乃震