泡沫陶瓷的制備工藝設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)研究進(jìn)展(編輯修改稿)
2025-07-20 16:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 型方法。這種新的成型技術(shù)采用非孔模具，利用料漿內(nèi)部或少量添加劑的化學(xué)反應(yīng)使陶瓷料漿原位凝固形成坯體，獲得具有良好微觀均勻性和較高密度的素坯，從而顯著提高材料的可靠性。Gelcasting工藝可以使懸浮體泡沫化，而且能使液體泡沫原位聚合固化。作為制備多孔陶瓷的一種新型方法，懸浮體泡沫化是最經(jīng)濟(jì)的，原位聚合固化所形成的素坯具有內(nèi)部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度較高。 自蔓延高溫合成工藝 自蔓延高溫合成(SelfpropagatingHightemperatureSynthesis,SHS)。SHS的本質(zhì)是一種高放熱無機(jī)化學(xué)反應(yīng)，其基本反應(yīng)過程是:向體系提供必要能量(點(diǎn)火)，誘發(fā)體系局部產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，此后，這一化學(xué)反應(yīng)過程在自身放出的高熱量的支持下繼續(xù)進(jìn)行，最后將燃燒(反應(yīng))波蔓延到整個(gè)體系，從而制備出所需的陶瓷材料。材料的SHS技術(shù)以其高效、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和所得材料的良好性能特點(diǎn)而倍受重視，另外，SHS反應(yīng)產(chǎn)物通常具有很高的孔隙率，用這一特點(diǎn)可用來制備具有多孔連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的陶瓷材料，通過添加造孔劑可進(jìn)一步提高產(chǎn)物的連通開放孔隙率。 冷凍干燥工藝這種基于冷凍原理的陶瓷制備工藝可以制備具有復(fù)雜孔結(jié)構(gòu)的泡沫陶瓷。其原理是在陶瓷漿料冷凍的同時(shí)?？刂凭w冰單向生長，在低壓條件下進(jìn)行干燥處理，此時(shí)溶劑冰升華排出，坯體中形成定向排布的孔結(jié)構(gòu)，之后進(jìn)行燒結(jié)。該工藝的特點(diǎn)是坯體燒成收縮小，燒成控制簡單，孔結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，制品機(jī)械強(qiáng)度相對(duì)較好。Takayukki Fukasawa[12]等以水為溶劑，制備出同時(shí)具有宏觀氣孔和微觀氣孔的復(fù)雜孔結(jié)構(gòu)氧化鋁陶瓷，制備工藝中隊(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染，顯示出良好的環(huán)境友好性。該工藝也可用于制備其它多孔材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。此外,還有諸如擠出成型法、固相燒結(jié)法、孔梯度制備法、泡沫前體反應(yīng)法、有機(jī)泡沫堆積法、顆粒堆積工藝、水熱熱靜壓工藝、微波加熱工藝、分相濾出法、固氣共晶法和木材熱解構(gòu)架法等泡沫陶瓷制備方法。4泡沫陶瓷的應(yīng)用泡沫陶瓷的應(yīng)用開始于19世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)僅被用作鈾提純材料和細(xì)菌過濾材料。隨著泡沫陶瓷的使用范圍不斷擴(kuò)大，其應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴(kuò)大，由過濾、熱工等領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展到隔熱、吸音、電子、光電、傳感、環(huán)境生物及化學(xué)領(lǐng)域。 微孔膜陶瓷分離膜所具有的耐酸堿、耐侵蝕、耐高溫、抗老化、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)已被人們所認(rèn)識(shí),并被開發(fā)應(yīng)用于食品工業(yè)、生物化工、能源工程、環(huán)境工程、電子技術(shù)等許多領(lǐng)域隨著材料科學(xué)的發(fā)展,納米級(jí)多孔無機(jī)膜的制備和應(yīng)用成為人們目前研究的熱點(diǎn)。 生物材料目前很多科研單位都在致力于多孔羥基磷灰石生物陶瓷材料的研究。用添加造孔劑和制作泡沫陶瓷的方法制備多孔羥基磷灰石生物陶瓷，其相互連通的孔隙有利于組織液的微循環(huán)，促進(jìn)細(xì)胞的滲入和生長。目前,研制出的泡沫陶瓷羥基磷灰石人工骨和義眼已經(jīng)用于臨床實(shí)驗(yàn),引起了醫(yī)學(xué)界和材料學(xué)界的關(guān)注。 食品、衛(wèi)生行業(yè)用泡沫陶瓷材料 泡沫陶瓷由于具有耐高溫、耐腐蝕和良好的生物、化學(xué)特性,因而可用于醫(yī)藥工業(yè)中的酶、病毒、疫苗、核酸、蛋白質(zhì)等生理活性物質(zhì)的濃縮、分離、精制等。在食品、飲料工業(yè)中,特別適用于對(duì)色、香、味要求高的飲料及低
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