多孔陶瓷挤出成型工艺

多孔陶瓷/橡胶胶复合材料的制备及声吸收特性研究开题报告由于潜艇自卫能力差，缺少有效的对空防御武器，对于吸声性能显得尤为重要。

虽然一定结构的高分子材料是一种优良的吸声单元还是良好的吸声载体，但其以驰豫吸收为主，比重较高，粘滞吸收小，基本无热传导吸收，声腔的结构受到一定程度的限制。

多孔材料可以提供大量的空腔和界面积，增加粘滞吸收系数。

多孔陶瓷具有均匀的透过性，较大的比表面积，低密度，低热传导率，以及耐高温、耐腐蚀、化学稳定性好、机械强度高和易于再生等特点，其吸声性能是通过内部大量连通微小空隙和孔洞实现的。

当声波沿着微孔或间隙进入材料后，由于空气的粘滞性以及材料的热传导，使声能不断衰减，起到了吸声作用。

1.1 多孔陶瓷的分类1. 根据形状大致分为两大类：蜂窝状和泡沫状多孔陶瓷。

蜂窝状多孔陶瓷中的气孔单元排成二维的阵列，而泡沫状多孔陶瓷则由胞状中空多面体在三维空间排列而成。

2. 根据孔径大小分为三类：孔径<2nm的称为微孔陶瓷，孔径介于2nm至50nm之间的称为介孔陶瓷，孔径大于50nm的称为宏孔陶瓷。

3. 根据成孔方法和孔隙结构的不同，多孔陶瓷可分为三类:粒状陶瓷烧结体、泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷。

4. 根据结构特征，可分为无定形，次晶和晶体三类。

无定型缺少长程有序，孔道不规则，因此孔径大小不是均一的且分布很宽；次晶次晶材料虽含有许多小的有序区域，但孔径分布也较宽:结晶多孔材料的孔道是由它们的晶体结构决定的，因此孔径大小均一且分布很窄，孔道形状和孔径尺寸可通过选择不同的结构来很好地得到控制。

5. 根据材质不同，主要有以下几类：(1) 高硅质硅酸盐材料: 主要以硬质瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷颗粒为骨料, 具有耐水性、耐酸性, 使用温度达700℃。

(2) 铝硅酸盐材料: 以耐火粘土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石质颗粒为骨料, 具有耐酸性和耐弱酸性使用温度达1000℃。

(3) 精陶质材料: 组成接近第一种材料, 以多种粘土熟料颗粒与粘土等混合, 得到微孔陶瓷料。

多孔陶瓷的制备方法及应用浅析
 多孔陶瓷材料是一类重要的陶瓷材料，由于其特有的三维多孔结构使其具有高孔隙率、良好的化学稳定性、小体积密度及低导热性等特点，从而被广泛应用于众多领域。

多孔陶瓷的种类很多，按孔隙形态可以分为三类：粒状陶瓷烧结体、泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷。

按孔径大小分类可分为：微孔陶瓷(孔径小于2nm)、介孔陶瓷(孔径介于2~50nm)和宏孔陶瓷(孔径大于50nm)3类。

多孔陶瓷由于均匀分布的微孔和孔洞、孔隙率较高、体积密度小，还具有发达的比表面，陶瓷材料特有的耐高温、耐腐蚀、高的化学和尺寸稳定性，使多孔材料可以在气体液体过滤、净化分离、化工催化载体、吸声减震、保温材料、生物殖入材料，特种墙体材料和传感器材料等方面得到广泛的应用。

因此，多孔陶瓷材料及其制备技术受到广泛关注。

 一、多孔陶瓷材料的制备方法
 1、挤压成型法
 挤压是一种塑性变形工艺，可分为热挤压和冷挤压。

一般是在压力机上完成，使工件产生塑性变形，达到所需形状的一种工艺方法。

其过程是将制备好的泥条通过一种预先设计好的具有蜂窝网格结构的模具挤出成形，经过烧结后就可以得到典型的多孔陶瓷。

 现在用于汽车尾气净化的蜂窝状陶瓷，它是将制备好的泥条通过一种预先设计好的具有蜂窝网格结构的模具挤出成型，经过烧结后得到典型的多孔陶瓷。

这种工艺的优点在于，可根据实际需要对孔形状和大小进行精确设计;缺点是不能成型复杂孔道结构和孔尺寸较小的材料，同时对挤出物料。

对多孔陶瓷材料的制备及应用的分析和思考摘要多孔陶瓷材料的制备工艺是围绕着多孔结构而展开的，制备工艺根据陶瓷材料的用途以及对材料性能的不同要求被分为很多种类，多空陶瓷材料由于自身性能优良，应用范围甚广。

本文就多孔陶瓷材料的特点以及制备工艺进行阐述，并分析其在人们生活中的实际应用。

关键词多孔陶瓷；制备；应用多孔陶瓷在化学性质方面具有良好的热稳定性和抗腐蚀性，在物理性质方面又具有较高的机械强度，因为种种优良的性质和特点被广泛地应用到社会的各项生产活动中，比如生物、食品、石油、医药、水泥、环保、矿山和纺织等领域。

1 多孔陶瓷材料的特点1.1 强度高通常情况下对金属氧化物、碳化硅和二氧化硅等物质进行高温煅烧后就形成了多孔陶瓷的材料，这些材料的本身就具有超高的强度，原料颗粒在高温煅烧过程中融化后黏结，进而形成了具有高强度的陶瓷。

1.2 汽孔率高具有较多均匀可控的气孔是多孔陶瓷的重要特征，一般情况下气孔被分为开口气孔和闭口气孔两种，开口气气孔在实际应用中有消除回声、过滤和吸附等作用，闭口气孔则具有传递固体微粒，阻隔液体、声音和热量的功能。

1.3 过滤性强由于具有较高的气孔率和比表面积，透过多孔材料的过滤物质，其中的胶体物、悬浮物和微生物等污染物就会被阻截下来，具有良好的过滤性能[1]。

不仅如此，使用过一段时间后的过滤材料只要结合液体和气体对其进行反复冲洗就能恢复原有的过滤能力，实现持续反复使用。

1.4 性质稳定物质的稳定主要指物理和化学两个方面，多孔陶瓷材料不仅耐酸、耐碱，还能承受高温高压，并且在各种使用过程中不会因化学反应造成二次污染，属于绿色环保型的功能材料。

2 多孔陶瓷材料的制备工艺2.1 挤压成型工艺多孔陶瓷中的挤压成型工艺是依靠模具来进行的，就操作性而言是比较简单的工艺。

一般其模具都是蜂窝网状结构，只需将制备好的泥浆灌入模具中，进行成型烧结，便制作成功多孔陶瓷，人们生活中用于净化汽车尾气的蜂窝状陶瓷就是通过这种工艺制备而成的。

多孔陶瓷材料的制备工艺————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ成绩__＿_＿＿多孔陶瓷材料的制备工艺材料化学专业 20１１级罗庆芬指导教师：周芸摘要: 概述了多孔陶瓷的形成机理，并详细介绍了多孔陶瓷的制备工艺, 具体阐述了各种方法的特点。

关键词:多孔陶瓷;形成机理；制备工艺Aｂstracｔ: ｔhisｐapeｒsuｍｍarizes tｈe ｆormaｔｉｏn mｅｃhaｎism o ｆporous cerａmics, anｄintroducｅs in dｅtａil tｈe ｐrepａｒａtioｎteｃｈnolｏｇy ｏf porｏus ｃeramiｃｓ,dｅtailｅｄeｌabｏrａted the chａrａctｅrｉstics ｏf various ｍethodｓ．Keｙwｏrds:ｐorouｓceramicｓ; Theｆormatiｏn mｅｃｈanｉsm；Ｔｈe preｐaｒａtｉoｎprｏcess1 引言陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。

而多孔陶瓷材料是以刚玉砂、碳化硅、堇青石等优质原料为主料、经过成型和特殊高温烧结工艺制备的一种具有开孔孔径、高开口气孔率的一种多孔性陶瓷材料、具有耐高温,高压、抗酸、碱和有机介质腐蚀，良好的生物惰性、可控的孔结构及高的开口孔隙率、使用寿命长、产品再生性能好等优点,可以适用于各种介质的精密过滤与分离、高压气体排气消音、气体分布及电解隔膜等。

2 多孔陶瓷的空隙形成机理[1]多孔陶瓷就微孔结构形式可分为２种:闭气孔结构和开口气孔结构。

闭气孔结构是指陶瓷材料内部微孔分布在连续的陶瓷基体中, 孔与孔之间相互分离, 而开口气孔结构又包括陶瓷材料内部孔与孔之间相互连通和一边开口，另一边闭口形成不连通气孔2 种。

多孔陶瓷的孔隙结构通常是由颗粒堆积形成的空腔、坯体中加入的大量的可燃物或者可分解物形成的空隙、坯体形成过程中机械发泡形成的空隙以及由于坯体成型过程中引入的有机前躯体燃烧形成的孔隙等。

文献综述多孔陶瓷的制备工艺及应用肖燕（湖南大学外国语学院 201213010322）摘要：多孔陶瓷因其独特结构和优异性能近年来成为陶瓷材料领域的一个研究热点，本文综述了多孔陶瓷制备技术的发展以及其应用。

关键词：多孔陶瓷应用制备工艺1.前言多孔陶瓷又称微孔陶瓷、泡沫陶瓷，是一种新型陶瓷材料，是以刚玉砂、碳化硅、堇青石等优质原料为主料、配以添加剂经过成型和特殊高温烧结工艺制备的一种具有开孔孔径、高开口气孔率的一种多孔性陶瓷材料。

多孔陶瓷一般可按孔径大小分为3类:微孔陶瓷(孔径小于2nm)、介孔陶瓷(孔径为2~50nm)及宏孔陶瓷(孔径大于50nm)。

若按孔形结构及制备方法,其又可分为蜂窝陶瓷和泡沫陶瓷两类,后者有闭孔型、开孔型及半开孔型3种基本类型。

多孔陶瓷的发展始于１９世纪７０年代，初期仅作为细菌过滤材料使用，随着控制材料的细孔结构水平的不断提高，其与玻璃纤维、金属等相比具有可控的孔结构、高的开口空隙率、均匀的透过性、机械强度高、易于再生、较低的热传导性、耐高温、抗腐蚀、使用寿命长等优良性能，给其应用开拓了广阔的前景，被广泛应用于环保、节能、化工、石油、冶炼、食品及生物医学等多个科学领域，引起全球材料科学界的密切关注。

虽然目前已有较多关于多孔陶瓷的综述文献,但近些年来在技术发展推动下,新工艺新应用不断涌现,因此有必要结合一些最新文献对多孔陶瓷的制备工艺与应用进行综述。

2.多孔陶瓷的制备工艺多孔陶瓷的性能除与组成因素相关以外,还与气孔形态、大小及分布等因素有密切关联。

从制备工艺、结构和性能角度考虑,形成气孔是多孔陶瓷制备工艺的关键步骤,也是多孔陶瓷研究的重点。

本文将从介绍目前主流制备工艺着手,重点综述新型制备工艺方面取得的进展。

2.1传统制备工艺一些研发历史较长、技术相对成熟的多孔陶瓷制备工艺已经获得了规模化的生产应用,这些工艺称为传统制备工艺,常见的有添加造孔剂法、有机泡沫浸渍法、发泡法、挤压成型技术、颗粒堆积法等。

多孔陶瓷材料制备工作者：苏杭来源：《中国科技博览》2013年第27期摘要：概述了多孔陶瓷的基本特征，分类，特性，性能，应用领域。

详细介绍了多孔陶瓷的传统制备工艺与现代制备工艺的制备方法，优缺点以及适用范围等，以SiC多孔陶瓷为例作具体分析介绍。

最后展望了多孔陶瓷材料的发展前景。

关键词：多孔陶瓷？制备工艺？孔径【分类号】：TQ174.1 ？1、引言多孔陶瓷是一种经高温烧成、体内具有大量彼此相通或闭合气孔结构的陶瓷材料，它的发展始于19世纪70年代。

多孔陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀、机械强度高、易于再生和优良的抗热震性，低密度、高渗透率、抗腐蚀、良好隔热性能等优点的新型功能材料。

多孔陶瓷的种类繁多，几乎目前研制生产的所有陶瓷材料均可通过适当的工艺制成陶瓷多孔体。

根据成孔方法和孔隙结构的不同，多孔陶瓷可分为三类：粒状陶瓷烧结体、泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷。

根据所选材质不同，可分为刚玉质、石英质、堇青石质、莫来石质、碳化硅质、硅藻土质、氧化锆质及氧化硅质等，根据孔径大小不同；可分为微孔陶瓷（孔径50？nm）三类。

根据孔之间关系分类：可分为闭气孔和开气孔两种。

（闭气孔是指陶瓷材料内部微孔分布在连续的陶瓷基体中，孔与孔之间相互分离，而开气孔包括材料内部孔与孔之间相互连通和一边开口、另一边闭口形成不连通气孔两种。

）多孔陶瓷材料一般具有以下特性：化学稳定性好，可制成使用于各种腐蚀环境的多孔陶瓷；具有良好的机械强度和刚度，在气压、液压或其他应力载荷下，多孔陶瓷的孔道形状和尺寸不会发生变化；耐热性好，用耐高温陶瓷制成的多孔陶瓷可过滤熔融钢水和高温气体；具有高度开口、内连的气孔；几何表面积与体积比高；孔道分布较均匀，气孔尺寸可控，在0.05～600mm范围内可以制出所选定孔道尺寸的多孔陶瓷制品。

多孔陶瓷的优良性能，使其已被广泛应用于冶金、化工、环保、能源、电子、石油、医药、生物化学等领域。

如利用多孔陶瓷比表面积高的特性，可制成各种多孔电极、催化剂载体、热交换器、气体传感器等；利用多孔陶瓷吸收能量的性能，可制成各种吸音材料、减震材料等；利用多孔陶瓷的低密度、低热传导性，可制成各种保温材料、轻质结构材料等；利用多孔陶瓷的均匀透过性，可制成各种过滤器、分离装置、流体分布元件、混合元件、渗出元件、节流元件等；冶金方面作为过滤器可除去液态金属中的杂质；汽车行业用来吸收发动机排放的有害气体；医学领域，可作为骨移植材料。

对多孔陶瓷材料分析多孔陶瓷又称为多气孔功能陶瓷，是指具有一定尺寸和数量的孔隙结构的新型陶瓷材料。

其应用广泛，在工业产业中发挥着巨大作用。

本文首先对多孔陶瓷材料进行分析概述，其次详细探讨了多孔陶瓷材料的制备，以期对多孔陶瓷材料的研究有所帮助。

标签：多孔陶瓷材料；制备；工艺1 对多孔陶瓷材料分析多孔陶瓷，顾名思义是其内部由大量孔道交错连接，外表与里层结构一一对应的无机盐材料，多数是在高温高压下反应而成。

根据孔道不同的形状将其分为三种：①蜂窝陶瓷②粒状陶瓷③泡沫陶瓷。

基于陶瓷材料较多的孔道，且相互联通，导致其孔隙率较大，孔体积较大，较大的比表面积，再加上无机盐较高的稳定性，稳定的化学与物理特性，使多孔无机盐的应用特别广泛，常见的有催化剂载体、流体过滤装置、分离装置、吸附剂、人工制造器官等，尤其是耐火材料、传感器装置。

所以，多孔材料是当今的明星材料，科学家将目光集中于此，笔者综合分析了近年来多孔陶瓷的研究情况。

2 多孔陶瓷材料的制备2.1 挤压成型法多孔陶瓷的制备方式主要是挤压成型法，顾名思义，是借助于压力机强大的压力，致使材料发生变形，压成理想中的样子，这种挤压方法可分为冷挤压、热挤压，其工艺过程很简单，先制备好有蜂窝结构的模型，然后使合成的无机盐泥条在压力的推动下穿过模型，在高温下烧结几个小时，就制备出了蜂窝陶瓷。

举个实例，汽车上普遍安装的尾气净化装置，就是蜂窝状陶瓷，其制备流程就是合格的泥条在压力推动下穿过蜂窝状模型，再高温烧结，得到多孔结构。

如今，我们国家烧结陶瓷的技术已非常先进，最高蜂窝孔隙可达每2.54cm×2.54cm面积有400个孔道，具体过程就是原料制备、制备模型、挤压过程、高温烧结、成品。

其方法比较简单，孔径大小可以随意调节，形状可控，不过不好制备内部结构过于复杂的材料，对于泥条的韧性要求也很高。

2.2 颗粒堆积成孔工艺法该方法的核心技术是在原材料中添加成分一致的细小粒子，借助于其特殊的化学性质，液化温度不高，且易烧结，从而产生多孔结构。

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