1、多孔陶瓷,多孔陶瓷簡介 多孔陶瓷的主要類型 多孔陶瓷的性能及應(yīng)用 多孔陶瓷的制作工藝簡介,多孔陶瓷,多孔陶瓷簡介,多孔陶瓷，又被稱為微孔陶瓷、泡沫陶瓷等，它是具有均勻分布的微孔（氣孔率可高達(dá)），體積密度小，有著三維立體網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)，且相互貫通的陶瓷制品。它具有發(fā)達(dá)的比表面積及獨(dú)特的物理表面特性，對液體和氣體介質(zhì)有選擇的透過性、能量吸收或阻壓特性，加上陶瓷材料本身獨(dú)有的耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異特性，使多孔陶瓷在氣體、液體過濾、凈化分離、化工催化載體、高級保溫材料、生物植入材料、吸聲減震和傳感器材料等許多方面得到廣泛應(yīng)用。,多孔陶瓷,多孔陶瓷的主要類型,多孔陶瓷的主要骨料類型包括高硅質(zhì)硅酸鹽材料、鋁硅

2、酸鹽材料、硅藻土質(zhì)材料、粗陶質(zhì)材料、純硅質(zhì)材料、剛玉、金剛砂材料、堇青石、鈦酸鋁材料和以其他工業(yè)廢料、尾礦以及石英玻璃等材料，分別應(yīng)用于不同的高溫環(huán)境，使用溫度范圍為 - 40-1600。多孔陶瓷的形狀可以分為管狀、蜂窩塊狀、板狀和薄膜等產(chǎn)品類型。用于污染水、大氣的過慮凈化或催化、石油井下鉆探沙層過濾、高溫?zé)煔膺^濾除塵、汽車尾氣化學(xué)催化、熔融金屬過慮排渣等。是保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)材料之一，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。,多孔陶瓷,多孔陶瓷的性能及應(yīng)用,性能 催化劑載體 過濾器 節(jié)能隔熱材料 吸聲材料 生物材料 復(fù)合纖維類多孔陶瓷 多孔陶瓷可做成光觸媒載體,多孔陶瓷,性能,多孔陶瓷的主要性能參數(shù)包括：氣孔率

3、、氣孔尺寸、氣孔通道、氣孔形狀、強(qiáng)度以及相關(guān)的熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性等。,多孔陶瓷,催化劑載體,多孔陶瓷具有的高比表面積、耐熱、耐磨、無污染、低密度、加工成本低等優(yōu)點(diǎn)，作為催化劑載體可以應(yīng)用在有機(jī)和無機(jī)化工生產(chǎn)領(lǐng)城。如用于有毒、惡臭等有害氣體處理方面。而在汽車尾氣凈化方面，多孔陶瓷發(fā)揮著無與倫比的優(yōu)異特性。將多孔陶瓷尾氣催化凈化器安裝在汽車排氣管中，可以使汽油車排出的CO、HC、等有害氣體轉(zhuǎn)化成、，轉(zhuǎn)化率高達(dá)以上。當(dāng)多孔陶瓷濾芯積滿碳粒時，可以采用催化氧化法或電控燃燒法再生，用以消除沉積的碳粒，達(dá)到長期使用的目的。,多孔陶瓷,過濾器,為提高金屬鑄造的內(nèi)在質(zhì)量，屏蔽非金屬雜質(zhì)和氣體進(jìn)入液態(tài)金屬熔體，

4、而用多孔陶瓷制成過濾器，就可以有效解決這個問題。 多孔陶瓷過濾器在氣體、液體的過濾中，效果也非常好。在氣體混合情況下，隔一多孔陶瓷分離器，在其低壓側(cè)便可得到與高壓側(cè)的氣體組成不同的氣體。不相溶的兩種液體通過多孔陶瓷體時，如油以微小的油滴分布在水中，由于油滴的直徑大，比重與水不同，多孔陶瓷體即可將油與水分離。當(dāng)氣體中含有微粒時，使氣體通過陶瓷體，其所含微粒即被過濾。 例如1: 例如2:,多孔陶瓷,自來水凈化劑,眾所周知，自來水消毒使用的是氯氣或漂白粉類氯化合物。近年來，隨自來水用量的迅速增長，給確保提供優(yōu)質(zhì)水源帶來困難。與此相應(yīng)，自來水中含氯量已有不斷增加之勢。因此，將活性炭作為凈化劑，用其吸附

5、除氯的方法便得到應(yīng)用。用活性炭吸附除去游離氯和結(jié)合氯，使自來水中的殘留氯降低，雖有優(yōu)良效果，但活性炭本身具有類似腐植酸的臭味，要使被處理的自來水無異味，還不能令人十分滿意，再加活性炭本身是黑色，飲用這種通過黑色活性炭層的水，不可避免會產(chǎn)生一種抵觸情緒。但如果用由硅溶膠與氫氧化鈉作用生成層狀聚硅酸鹽的陶瓷，再經(jīng)酸處理而制得的層狀聚硅酸。這種層狀聚硅酸就是既可以單獨(dú)又可以配合其他凈化劑使用來凈化水。,多孔陶瓷,海水淡化用多孔陶瓷,以往，將海水淡化為飲用水的方法，有薄膜蒸發(fā)法、超濾法、反滲透法等。但這些方法中，除薄膜法外，其它方法勻不符合作為飲用水的要求。何況這些方法，包括薄膜蒸發(fā)法，處理費(fèi)用極高，

6、除特殊用途外，不可能用于一般飲用水的制取。有資料表明以粘土、硅石或再加氫氧化鋁為基本成分，于其中添加氣泡形成材料，經(jīng)1350燒成制得連續(xù)多孔陶瓷材料，再將此陶瓷材料與活性面料相配合作為過濾材料，使海水通過，即可除去海水中的鹽分，從而得到質(zhì)優(yōu)價廉的飲用水。,多孔陶瓷,節(jié)能隔熱材料,目前，世界上最好的隔熱材料就是多孔陶瓷材料。傳統(tǒng)窯爐和高溫電爐的內(nèi)襯就多為多孔陶瓷。它還被用于航天飛機(jī)的外殼隔熱。將多孔陶瓷體的內(nèi)部氣體抽成真空，還可增強(qiáng)其隔熱性能。 由于多孔陶瓷具有巨大的氣孔率，在高溫條件下，具有相當(dāng)大的熱交換面積，用作換熱材料，換熱充分。如把多孔陶瓷體放置在加熱爐煙道口，爐內(nèi)高溫氣體可以通過多孔陶

7、瓷體進(jìn)入煙道，同時把陶瓷體加熱到接近爐內(nèi)溫度。那么，多孔陶瓷體將向爐內(nèi)輻射熱能，減少熱能散失。據(jù)有關(guān)資料介紹可節(jié)能。總之，多孔陶瓷作為隔熱材料和換熱材料，節(jié)能效果顯著。,多孔陶瓷,吸聲材料,把多孔陶瓷作為降聲隔音屏障，用于隧道、地鐵、影劇院、錄音室等需要靜音的環(huán)境，效果極佳。多孔陶瓷體的靜音原理是由于多孔陶瓷體從表面到內(nèi)部具有的三維貫通的網(wǎng)狀微孔結(jié)構(gòu)，它可以使吸進(jìn)的聲波在孔隙中振動空氣，從而與陶瓷體網(wǎng)絡(luò)發(fā)生摩擦，通過粘滯作用，使聲波轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏?，達(dá)到靜音的效果。,多孔陶瓷,生物材料,多孔羥基磷灰石生物陶瓷的研究和應(yīng)用，在生物材料工程界引起極大關(guān)注。由于羥基磷灰石陶瓷與人體骨骼、牙齒無機(jī)質(zhì)的

8、成分基本相同。將其植入人體后，無體外反應(yīng)，具有優(yōu)良的生物活性和相容性，能誘發(fā)新骨的生成，使人體保持正常的代謝關(guān)系，是理想的人體骨替代材料。通過添加增孔劑等方法制成的多孔羥基磷灰石生物陶瓷，其相互連通的微孔有利于組織液的微循環(huán)并為羥基磷灰石深部的新生骨提供營養(yǎng)，促進(jìn)纖維組織和新生骨的結(jié)合和生長。利用多孔陶瓷羥基磷灰石制成的人造骨、人造牙齒、人造關(guān)節(jié)等，已應(yīng)用.,多孔陶瓷,復(fù)合纖維類多孔陶瓷,多孔陶瓷制品采用陶瓷纖維復(fù)合材料，既保證了高氣孔率，也有較好的強(qiáng)度。日本某公司利用復(fù)合纖維類多孔陶瓷體開發(fā)出高溫氣體吸塵器，其高溫強(qiáng)度、耐腐蝕性、吸塵效率都非常優(yōu)異。利用纖維與硅膠水溶液混合膠凝，形成多孔體，

9、干燥后燒成的纖維網(wǎng)多孔陶瓷，可用于航天器的熱保護(hù)系統(tǒng)。,多孔陶瓷,多孔陶瓷可做成光觸媒載體,多孔陶瓷涂上納米二氧化鈦，它在接受紫外線照射后，具有強(qiáng)烈的光催化降解特性，可降解有機(jī)物和微生物，使空氣得到凈化。多孔陶瓷還可以制成發(fā)光材料、布?xì)獠牧稀⒐?jié)能燃燒板、化工塔的填料等等?？傊?，它可廣泛應(yīng)用于冶金、化工、環(huán)保、醫(yī)學(xué)、電子等領(lǐng)域，前景廣闊。,多孔陶瓷,多孔陶瓷的制作工藝簡介,擠出成型工藝 有機(jī)泡沫浸漬工藝 發(fā)泡工藝 添加造孔劑工藝 溶膠凝膠工藝,多孔陶瓷,擠出成型工藝,擠出成型工藝是制造多孔陶瓷采用最多的方法之一。它的工藝流程為：原料合成混合練混擠出成型干燥燒成成品。該工藝制成的多孔陶瓷體氣孔尺寸

10、、形狀、孔隙率均勻，適宜批量生產(chǎn)，但難以制造小孔徑制品是這項(xiàng)工藝的缺點(diǎn)。 在生產(chǎn)過程中，擠出成型模具的制作是核心技術(shù)。目前，我國生產(chǎn)使用的蜂窩陶瓷擠出成型模具達(dá)到了孔的規(guī)格。而美國、日本已開發(fā)出孔的高密度、超薄型蜂窩陶瓷模具。,多孔陶瓷,有機(jī)泡沫浸漬工藝,用有機(jī)泡沫浸漬陶瓷漿料，干燥后燒去有機(jī)泡沫，從而制成多孔陶瓷體。由于有機(jī)泡沫體是開孔的三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)，制好的料漿涂覆在泡沫體上，在燒掉有機(jī)泡沫后形成的孔隙呈網(wǎng)眼型。該工藝能制備出高強(qiáng)度、高氣孔率的制品，但不能制造小孔徑閉氣孔制品，而且形狀受限制，密度不易控制。為保證制品質(zhì)量，選用泡沫的氣化溫度要低于陶瓷體的燒成溫度，而且不會污染陶瓷體。泡沫

11、必須有一定的親水性和足夠的回彈性，能與陶瓷料漿緊密結(jié)合，能保證在多余料漿擠出后還能恢復(fù)原來形狀。,多孔陶瓷,發(fā)泡工藝,該工藝是在陶瓷組分中加入有機(jī)或無機(jī)化學(xué)物質(zhì)，通過化學(xué)反應(yīng)等產(chǎn)生揮發(fā)氣體，干燥后燒制成多孔陶瓷體。用作發(fā)泡劑的化學(xué)物質(zhì)主要有：碳化鈣、氫氧化鈣、鋁粉、硫酸鋁、雙氧水；硫化物和硫酸鹽混合發(fā)泡劑；由親水性聚氨酯塑料和陶瓷漿料同時發(fā)泡制作多孔陶瓷等等。發(fā)泡工藝制作多孔陶瓷的優(yōu)點(diǎn)是容易控制制品形狀、成分和密度，特別適合于閉氣孔陶瓷材料的制造。但對原料要求較高，工藝條件不易控制是其缺點(diǎn)。,多孔陶瓷,添加造孔劑工藝,該工藝是在陶瓷配料中引入造孔劑，由于造孔劑在坯體中占有一定空間，通過燒成，造孔劑揮發(fā)，從而制成多孔陶瓷。造孔劑顆粒的形狀、大小決定了多孔陶瓷材料氣孔的形狀和大小。造孔劑有無機(jī)和有機(jī)兩類，無機(jī)造孔劑有：碳酸銨、碳酸氫銨、氯化銨以及煤粉、碳粉等；有機(jī)造孔劑主要有：天然纖維、高分子聚合物、有機(jī)酸等，多孔陶瓷的成型方法與普通陶瓷成型方法相同。該工藝可制成形狀復(fù)雜及各種氣孔結(jié)構(gòu)