泡沫陶瓷
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泡沫陶瓷范文第1篇
1 前言
泡沫陶瓷是多孔陶瓷的一種，因其具有高孔隙率、耐高溫、耐腐蝕、比表面積大等優點而得到廣泛的應用，如：高溫液體、氣體過濾分離、耐腐蝕填料、催化載體等。廣義上講，具有泡沫孔洞，或用有機泡沫做填充載體、燒失得到的多孔陶瓷都可稱為泡沫陶瓷。但從嚴格意義上來說，泡沫陶瓷是專指使用聚氨脂或其它有機材料的開孔泡沫塑料作為支撐載體，浸掛陶瓷漿料成型，之后在燒成過程中同時去除有機載體，得到的制品高孔隙率。[1]
泡沫陶瓷一般用作鑄造行業的熔融金屬過濾，其有堇青石、莫來石、氧化鋁、碳化硅、氧化鋯等等多種材質。而目前應用的較多的是氧化鋁、碳化硅、氧化鋯三種。其中，氧化鋁泡沫陶瓷主要用于金屬鋁和鋁合金；碳化硅泡沫陶瓷用于鑄鐵及有色金屬；氧化鋯泡沫陶瓷用于不銹鋼及更高溫合金等。普通的碳化硅泡沫陶瓷通常由碳化硅粉末、粘土、二氧化硅和氧化鋁混合制成，[2] 在空氣中的燒成溫度范圍為1200～1400 ℃，燒成過程中碳化硅顆粒與玻璃體或半結晶鋁硅酸鹽化合物結合，形成有一定強度和致密度的陶瓷體，這種制備工藝的一個特點是在燒結過程中不收縮或僅有輕微收縮，碳化硅合量一般不超過75wt%，這對于這種制品的正常使用已經足夠了，因為絕大多數碳化硅泡沫陶瓷在鑄造領域用作過濾器是一次性的，低含量的碳化硅可以有效降低成本和增大工藝的靈活性，由此提高生產效率。而在某些領域，如：燃燒器、柴油機尾氣過濾器、加熱元件、太陽能接收器等，需要更耐高溫和抗熱沖擊性更好甚至導電的碳化硅泡沫陶瓷，現有制品中較低的碳化硅含量已經不能滿足要求，而且往往需要長期重復使用。因此，需明顯提高現有碳化硅泡沫陶瓷中的碳化硅含量，來提高其抗熱沖擊性和長期重復使用的性能。
本文選用優質高純碳化硅粉為原料，使用少量活性添加劑，采用普通泡沫陶瓷的有機泡沫浸漿工藝成型，在惰性氣氛下，采用大于1800 ℃的溫度燒成，可以獲得碳化硅含量>98%的碳化硅泡沫陶瓷，為高純碳化硅泡沫陶瓷的應用提供了一項選擇。
2 實驗內容
2.1 實驗原料
（1） 碳化硅粉：含量99.5%，平均粒經有1.2 μm、1.8 μm、18 μm、54 μm。
（2） 碳化硼粉：含量98%，平均粒經1.1～1.3μm，作為燒結助劑。
2.2 實驗設備
本實驗使用的主要設備是氣氛燒結爐，它的特征為使用石墨發熱體，爐體循環水冷，可抽真空，通氣氛（本文中為Ar氣），最高可燒至1950 ℃，功率為110 kW。
2.3 實驗工藝
本實驗所使用的工藝流程如圖1所示。
（1） 配料
配料中基本配方為碳化硅粉，外加0.6wt%碳化硼（按有效硼的質量分數計算），碳化硅粉一個配方中用兩種粒徑的顆粒，以形成雙峰顆粒分布。
（2） 漿料制備
漿料中分散介質為水；粉結劑使用水溶性酚醛樹脂等樹脂；懸浮液的固含量為80%左右；有機泡沫的規格為10～30 PPI（單位英寸的孔數目）。浸漿時可用離心機將多余的懸浮液去除，干燥后再重復浸漿和甩漿，這樣重復多次，直到掛漿厚度、重量滿意為止。
（3） 泡沫浸漿
對于規格為10 PPI（40 mm×40 mm×25 mm）有機泡沫，掛漿重量為20～25 g，即生坯密度為0.5～0.6 g/cm3，對于規格為30 PPI的有機泡沫，生坯密度為0.6～0.7 g/cm3，即25～30 g左右。
（4） 脫脂與燒結
干燥后脫脂在氣氛爐中進行，控制緩慢脫脂以防開裂，通Ar氣，目的是保留部分坯體中的殘余碳，在隨后的高溫燒成過程中這些殘余碳可以起到活化和助燒結作用，燒成時先抽真空，再通Ar氣，最高燒成溫度為1850～1900 ℃，保溫2 h。因為制品SiC含量很高，具有優良的抗熱沖擊性，可以快速升溫，在爐體水冷循環的情況下快速降溫，整個燒成周期可縮至8 h。其燒成制度曲線如圖2所示。
2.4 測試
（1） 強度測試
測試抗壓強度，按普通泡沫陶瓷抗壓強度測試方法進行。
（2） 抗熱沖擊性測試
為驗證制品的高熱沖擊性，以水冷代替空冷來進行測試，將制品在空氣中加熱至1000 ℃后，迅速在冷水中急冷，測試之后的殘余強度。
3 實驗結果分析
3.1 配方選擇
不同孔數的有機泡沫，其聚氨脂網絡的粗細不同，10 PPI和30 PPI的有機泡沫網筋粗細有明顯區別，其掛漿性能也因此不同，需要調整漿料尤其是顆粒粒徑和濃度以適應上漿的需要。其配方及工藝參數詳情如表1所示。
3.2 樣品性能分析
Ar氣高溫燒成后的泡沫陶瓷樣品性能如表2所示。
純SiC的燒結需2200～2400 ℃的高溫，這對設備要求很高，為降低燒成溫度，常用單質硼、碳化硼等為燒結助劑，同時，單質碳也可起到活化作用。SiC是強共價鍵化合物，即使有助燒結劑存在，仍需很高的溫度才能使顆粒頸部產生結合傳質，促進燒結。本文中燒成溫度為1900 ℃，制品泡沫陶瓷抗壓強度接近1 MPa，基本能適應大部分的應用場合，若提升燒成溫度至2000 ℃以上，有望進一步提高其強度。
與普通SiC泡沫陶瓷燒成零收縮不同，本文中樣品均有燒成收縮。配方中含有較多1 μm左右的SiC細粉，在高溫有助燒結劑存在時，產生傳質自結合，引起收縮，同時又由于有更多的粗粉SiC存在，這種燒成收縮遠比燒結純SiC陶瓷要小很多。粗粉SiC的作用一方面是減少收縮以防止高溫燒成開裂；另一方面粗粉的存在使坯體形成一部分閉氣孔，這些封閉氣孔可明顯提高坯體的抗熱沖擊性能。2#樣品燒成收縮略低于1#樣品，是因為其配方中顆粒略粗于1#樣品，相應強度也略低于1#樣品，但兩種樣品熱沖擊性都很高，測試后仍有95%的殘余強度。
4 結論
（1） 應用有機泡沫浸漿工藝使用高純SiC原料，高純配比，添加少量（0.6%）碳化硼助燒結劑，在Ar氣高溫1900 ℃可制備出高SiC含量的SiC泡沫陶瓷。
（2） 高純SiC泡沫陶瓷具有優異的抗熱沖擊性能，為某些需要高溫重復使用泡沫陶瓷制品的場合提供更多選擇。
參考文獻
泡沫陶瓷范文第2篇
關鍵詞:氧化鋁;泡沫陶瓷;現狀;展望
1前 言
泡沫陶瓷材料最早于20世紀70年代由美國科學家利用氧化鋁和高嶺土等原料研制成功,是一種具有高溫特性的多孔材料[1]。我國對氧化鋁泡沫陶瓷的研究起步較晚,于20世紀80年代初才開展。泡沫陶瓷作為第三代多孔過濾陶瓷,以其密度小、氣孔率高、耐高溫、比強度高、耐腐蝕等優良特性被廣泛應用于金屬熔液過濾、隔熱隔音材料、汽車尾氣處理、電工電子領域、醫用材料領域以及生物化學等領域[2-3]。它制造工藝簡單,通過選擇不同的材質,并控制加工工藝過程,可以制成適合于不同用途的泡沫陶瓷產品。
氧化鋁泡沫陶瓷是使用最早的一類泡沫陶瓷,也是泡沫陶瓷三大類(氧化鋁、碳化硅、氧化鋯)的一個重要分支,被廣泛使用于鋁及其合金鑄造行業。目前,隨著鋁及鋁合金制品性能要求的不斷提高,對于鋁液過濾也提出了新的要求,要求鋁液具有純度高、浮雜少、鋁液流速平緩等良好的澆鑄特性,以使澆鑄出的鋁制品具備優秀的理化性能和機加工性能,從而滿足更苛刻的使用條件,并延長鋁制品的使用壽命。
2氧化鋁泡沫陶瓷的發展現狀
2.1 產品規格
泡沫陶瓷大板一般指300mm×300mm×30mm以上規格的過濾板,當今市場上銷售較多的幾種規格有長寬尺寸均為12inch、15inch、17inch、20inch和23inch等,厚度有30mm、40mm和50mm等。依托現有泡沫陶瓷的生產技術,國內廠家都可根據客戶要求生產出不同規格和形狀的過濾板。
2.2 生產廠家及其分布情況
目前,國內以泡沫陶瓷大板為主要產品、具有一定規模的生產廠家近20家,其中主要分布在華中、華東、華南地區,大致分布為:廣東2家、福建1家、山東2家、天津1家、北京2家、山西1家、江西3家、江蘇3家和浙江2家。這些廠家生產的過濾板大都在國內銷售,出口較少。
2.3 產品質量
國內氧化鋁泡沫陶瓷產品質量參差不齊,產品質量的差距主要體現在過濾板表面裂紋、產品強度、網孔均勻性以及尺寸偏差等方面,質量較好的過濾板具有產品強度高、表面無裂紋、網孔均勻、尺寸偏差小等特點。國內質量好的過濾板與國外產品相比差距不大,主要是在產品外觀上存在一定不足,如網絲不夠粗、表面不夠光滑等,還有就是產品穩定性不如國外控制得好。
2.4 產品銷售情況
國內廠家生產的過濾板主要是滿足國內各鋁廠的需求,現在國內鋁廠基本都采用過濾板凈化鋁液,從而達到提高鋁制品合格率及性能的目的。我國是鋁制品的生產大國,鋁制品產量一直居于世界第一,但主要以中低端產品為主。隨著市場需求的不斷擴大,鋁制品必定要走向高端化,泡沫陶瓷過濾板的使用可提高鋁制品的質量,提高產品檔次,使之滿足高端市場的要求。因此,對過濾板的需求將不斷增加,其市場也將變得廣闊。
2.5 生產工藝現狀
國內泡沫陶瓷生產普遍采用的是有機前驅體浸漬法,由于該法操作簡便、設備投入少、生產易于控制,并且能實現批量生產,因此得到了廣泛運用。雖然每個廠家生產的具體情況有所不同,但大致工藝過程及所需控制的工藝技術點都是一樣的。該制備方法主要有三個關鍵因素:一是海綿的選擇及控制;二是原料的配比;三是燒成的控制。
3前景展望
3.1 生產工藝展望
隨著有機前驅體浸漬法制備泡沫陶瓷工藝的不斷成熟,以及國內生產廠家的不斷研發創新,泡沫陶瓷生產工藝將朝著科技化、自動化的方向發展。例如原料配料將朝著攪拌球磨的方式發展,這樣制備的漿料均勻性較好;干燥將向微波干燥方式發展,該方法具有節約能源、干燥快速、均勻的特點;燒成將向輥道窯燒成方式轉變,因輥道窯具有內部氣氛和溫度均勻、產量大等特點,有利于提高產品質量。這些工藝在國外已經比較成熟,也是國內目前要引進吸收和消化的。
另外,利用陶瓷廢料生產泡沫陶瓷也是未來發展的重要方向,符合現在提倡的資源節約、環境友好型生產的可持續發展方針。侯來廣[4]等已經報道了陶瓷廢料在多孔陶瓷制備中的應用,并列舉實例說明了其必要性和可行性。
3.2 產品質量展望
隨著先進生產工藝與設備的引進,氧化鋁泡沫陶瓷過濾板的產品質量將逐步得以提高,并朝著產品規格越來越大、網孔越來越小、成本越來越低及產品強度越來越高的方向發展。這些都是對鋁及鋁合金廠家提出的要求,也是未來市場提出的要求。
3.3 產品銷售展望
目前,國內過濾板出口還很少。但未來幾年,隨著國內泡沫陶瓷市場競爭的加劇,開拓國外市場將成為國內廠家的新方向,尤其是中東、非洲、南美等發展中地區的市場將成各廠家爭相開發的目標,過濾板的出口銷量也將隨之增大。
4結 語
(1) 隨著對鋁制品質量要求的不斷提高,氧化鋁泡沫陶瓷大板以其優良的過濾性能,其應用前景將更加廣闊,同時競爭也將更加激烈;
(2) 氧化鋁泡沫陶瓷的生產工藝將在現有的基礎上得到進一步的發展,尤其是配料、干燥與燒成工藝將逐步與國外對接;
(3) 氧化鋁泡沫陶瓷大板的出口量將在未來幾年內持續增加,產品質量也將逐漸提升,向著網孔小、尺寸偏差小、產品強度高的方向發展;
(4)利用陶瓷廢料制備氧化鋁泡沫陶瓷將成為未來幾年的重要發展方向;
(5) 開發氧化鋁泡沫陶瓷的新用途,如在污水處理等方面的應用,也是氧化鋁泡沫陶瓷未來發展的方向。
參考文獻
[1] Zhu Xinwen,Jiang Dongliang,Tan Shouhong,et al.Improvement in the thickness of reticulatedporous ceramics[J].J.Am Ceram Soc,2001,84(7):1654-1656.
[2] 張守梅,曾令可.環保吸聲材料的發展及展望[J].陶瓷學報,2002,23(1):56～60.
泡沫陶瓷范文第3篇
摘 要：本文介紹了泡沫凝膠注模成型工藝，研究了分散劑、固相含量等工藝參數對漿料粘度的影響，研究得出漿料中固相含量為55%時，以PMAANa為分散劑，可獲得100 mPa?S低粘度高固相的陶瓷濃懸浮液；同時還研究了引發劑對凝膠固化反應的影響，實驗結果表明引發劑在0.3 ～ 0.4%時聚合時間較適宜；重點探討了發泡劑、固相含量、引發劑等對多孔氧化鋁陶瓷性能的影響。
關健詞：泡沫凝膠注模；多孔陶瓷；工藝參數
1 引言
隨著陶瓷行業對陶瓷材料性能和制品形狀等要求的日益提高，傳統的成型方法，如注漿成型、干壓成型、熱壓鑄成型、注射成型等已不能滿足其要求[1]。這是因為傳統的成型技術或多或少存在一些問題，如熱壓鑄成型或注射成型中有機物含量大，脫脂較困難，干燥變形大；注漿成型所需時間長，坯體強度低，成品率低；等靜壓成型所需設備昂貴，成本高，無法普及；因此在很大程度上限制了陶瓷產業的發展和應用前景。泡沫凝膠注模成型技術的出現可在一定程度上克服傳統成型工藝的不足，可以制備高性能陶瓷材料及大尺寸結構復雜的異型零部件[2]。多孔氧化鋁陶瓷因具有滲透性、熱導率低、吸收能量、抗腐蝕等優點，已經被廣泛應用于環境保護、節能、化工、制藥、生物醫學等多個領域[3]。鑒于凝膠注模成型的優越性以及多孔陶瓷應用的廣泛性，本論文研究了多孔氧化鋁陶瓷的泡沫凝膠注模成型工藝。
2 實驗
2.1實驗原料
實驗用陶瓷粉體為Al2O3粉，有機單體N-羥甲基丙烯酰胺（NMA ），交聯劑N，N′― 亞甲基雙丙烯酰胺（MBAM），催化劑四甲基乙二胺（TEMED），引發劑過硫酸銨（APS），分散劑聚丙烯酸鈉（PMAANa）和檸檬酸銨（TAC），發泡劑十二烷基硫酸鈉。
2.2實驗工藝流程
泡沫凝膠注模成型工藝流程圖如圖1所示。
3 結果與討論
3.1 影響氧化鋁漿料性能的因素分析
3.1.1 分散劑對氧化鋁漿料粘度的影響
圖2為氧化鋁漿料的粘度與分散劑PMAANa用量的關系圖。由圖可得，當PMAANa用量小于0.4%時，氧化鋁漿料的粘度隨著其用量的增加呈現逐漸降低的趨勢；而當PMAANa的加入量占0.4 ～ 0.5%時，粘度的變化不明顯，分析原因可能是陶瓷顆粒對PMAANa的吸附已經逐漸趨于飽和；但當分散劑PMAANa的加入量大于0.5%時，漿料的粘度不但沒有降低反而增加，分析原因可能是過多的分散劑的高分子被膠粒吸附，從而導致膠粒間距超過了它的最佳范圍，故過多的分散劑會使漿料粘度不增加反而降低。
3.1.2 固相含量對漿料粘度的影響
圖3為氧化鋁漿料的粘度與固相含量的關系圖。由圖可得，隨固相含量體積分數從45%增加到60%時漿料粘度是逐漸增大的，尤其是當固相含量體積分數超過55%時，粘度快速上升。因此本實驗中漿料的最佳固相含量控制在55%較適宜。具體分析產生上述現象的原因可能是體系中的分散相隨著固相含量體積分數的增加而減少，使得顆粒間距因顆粒之間的靠攏而變小，從而顆粒間的作用力增大；導致顆粒的運動變得較困難，直觀表現出來就是使得漿料的粘度快速增大。
3.2引發劑對聚合反應時間的影響
從單體聚合反應機理分析可得，引發劑的用量對聚合反應有著重要影響。因為聚合反應的發生依賴于引發劑促進單體分子形成的單體自由基，當引發劑的用量較大時，漿料中的自由基濃度較大，引發速率也會較大，從而使得引發速率υo與鏈增長速率υp的比值即υo/υp值較大，得到的坯體強度較低[4]。但當引發劑用量較少時，引發速率較小，引發聚合反應所需的時間較長，從而會降低成型效率；此外攪拌、澆注等步驟操作的時間也會影響聚合速率，所以操作時間不宜太短，否則在澆注之前漿料已開始凝固，但操作時間也不宜太長，否則達不到快速成型的目的。圖4為引發劑用量對聚合反應時間的關系圖。從圖中可以看出，隨著引發劑用量的增加，聚合反應的時間越來越短。
3.3 影響多孔氧化鋁陶瓷性能的因素分析
3.3.1 發泡劑對多孔陶瓷氣孔率及強度的影響
圖5為發泡劑十二烷基硫酸鈉對多孔陶瓷氣孔率及強度的影響曲線圖。當氧化鋁漿料的固相含量一定時，發泡劑的加入量顯著影響了最終獲得的氣孔率，隨著發泡劑增多，氣孔率呈線性增加；同時發現材料的強度隨著發泡劑的增加而逐漸降低。
3.3.2 固相含量對多孔陶瓷氣孔率和強度的影響
圖6為四種不同固相含量的坯體與氣孔率的關系圖。從圖可以看出，固相含量較少時，氣孔率較低，隨著固相含量的增加，氣孔率會逐漸增大。但是，高固相含量又會使粘度增加，導致成型缺陷增加，再加上氣孔率的增大必然促使抗彎強度的下降。所以控制一定的固相含量對得到高氣孔率，高抗彎強度的多孔陶瓷材料來說是非常重要的。
3.3.3 引發劑對多孔陶瓷氣孔率的影響
圖7為引發劑與氣孔率的關系曲線圖。從圖中可以看出，引發劑用量較少時氣孔率隨著引發劑用量的增加略有增加，但當引發劑的用量達到一定量時，氣孔率的增加非常快，而坯體強度卻隨著引發劑用量的增加而略微降低。分析其原因：可能是引發劑加入量過少時，漿料會難于固化或固化時間延長，這樣不但降低了成型效率，而且會影響生坯結構的均勻性；而當引發劑的加入量過大時，漿料固化的時間越短，聚合反應速度過快，也會影響到生坯的均勻性，從而顯著降低坯體的強度，影響材料的性能，所以必須嚴格控制引發劑的用量。
4 結論
（1）分散劑PMAANa的加入，對調節漿料性能有顯著作用，獲得了100 mPa?S左右的低粘度氧化鋁濃懸浮液。
（2）隨著固相含量體積分數的增加，漿料粘度會逐漸增大；當固相含量體積分數超過55%時，粘度劇烈上升。所以認為漿料組成中固相體積分數為55%較為適宜。
（3）引發劑的用量對聚合反應也有重要影響，引發劑加入量在0.3 ～ 0.4%時較適宜。
（4）固相含量一定時，隨發泡劑十二烷基硫酸鈉加入量的增加，氣孔率呈線性增加。
（5）發泡劑、固相含量、引發劑的加入量都會影響多孔氧化鋁陶瓷的性能。其中，固相含量和發泡劑的加入量是影響多孔氧化鋁陶瓷性能的主要因素。
參考文獻
[1] 趙延亮， 王志義. 氧化鋁陶瓷原位注凝成形技術的研究[J]. 山東陶瓷， 2009， 32（6）：3-8.
[2] 彭珍珍， 蔡舒， 嗆裾. 陶瓷的凝膠注模成型及其研究現狀[J]. 硅酸鹽通報， 2004， 23（1）：67-71.
[3] 方春華， 陶文亮. 多孔陶瓷的研究現狀[J]. 廣東化工， 2012， 39（1）：49-50.
泡沫陶瓷范文第4篇
關鍵詞：多孔陶瓷；無機非金屬過濾材料；發泡法；有機泡沫浸漬法
1 引言
當今社會，工業發展迅速，水污染越來越嚴重，多孔陶瓷在廢水凈化方面，有很好的效果。多孔陶瓷是一種含有較多孔洞的無機非金屬材料，具有化學穩定性好、耐熱性好的優點，在廢水過濾方面得到廣泛的應用[1]。
有機泡沫浸漬法是制備多孔陶瓷的有效工藝[2]，其工藝簡單、操作方便、制造成本低，具有良好的發展前景[3]。有資料顯示，以長石作為陶瓷結合劑，可以降低陶瓷的燒結溫度[4]。因此，本文以粘土為基體，長石為主要添加劑，探討不同發泡劑對陶瓷玻璃化制備的影響。
2 實驗材料及方法
實驗采用粘土、氟化鈣、碳酸鈉、質量分數為5%的氫氧化鈉水溶液以及長石粉、PVC、聚苯乙烯、碳粉、淀粉、硼砂等為材料。其中，長石粉、氟化鈣作為陶瓷結合劑，可以降低陶瓷燒制溫度。碳酸鈉作為陶瓷添加劑，可以促進陶瓷玻璃化結構形成。有資料顯示PVC、聚苯乙烯、淀粉、碳粉具有很好的發泡效果[5]，受熱揮發而形成多孔結構，因此，將其為發泡劑，并對發泡效果進行比較。硼砂用于降低熔點，并提高多孔材料的強度[6]。實驗材料按照一定比例配置：長石3～10%，PVC（聚苯乙烯）4～20%，碳粉2～6%，碳酸鈉2～6%，硼砂3%，其余為粘土。
將原材料按照以上配方稱量，混合均勻，再加入20滴蒸餾水，配置成泥漿，將使用2%氫氧化鈉洗凈的模板浸入泥漿中，反復擠壓，待泥漿充滿模板后取出。同樣的方法，每組做三個試樣，分別加熱到1100℃、999℃和750℃燒結。
實驗流程為：按配方配料――將配料混合均勻――將粉料成型――燒結完成。
3 實驗結果及討論
3.1 玻璃化的產生
圖1為使用聚苯乙烯作為發泡劑的多孔陶瓷圖片，其主要原料是粘土、長石、聚苯乙烯和PVC。圖2為使用碳酸鈉作為發泡劑的多孔陶瓷圖片，其主要原料為粘土、長石、碳酸鈉、硼砂和PVC。由圖片可知，圖1孔洞較小，沒有玻璃化產生；圖2孔洞較大。有玻璃化產生。實驗結果顯示，圖1陶瓷的熔點在950～1050℃之間，圖2陶瓷的熔點在750～800℃之間。經比較得知，硼砂可以降低陶瓷熔點。
得到玻璃化結構的原因是：（1）碳酸鈉本身是制備玻璃的原材料。當燒結溫度超過碳酸鈉的熔點，碳酸鈉分解產生二氧化碳，而粘土本身含有二氧化硅，多種雜質混合形成低共融物，當溫度升高，共融物融化，出現液相，形成硅酸鹽和游離二氧化硅等透明燒結物。溫度繼續升高，則形成玻璃態的多孔陶瓷；（2）從熱力學角度分析，玻璃態具有較高的內能，屬于亞穩態結構，且玻璃和晶體的內能相差不大，析出動力小，能夠在常溫下保存。另外，碳酸根離子體積較大，不易調整結構，因此不易形成空間排布統一的晶體，而是形成亞穩態的玻璃體；（3）從微觀角度分析，陶瓷內部含有離子鍵和共價鍵，可以形成sp電子雜化軌道，構成σ鍵和π鍵。它既有離子鍵的特點，又有共價鍵的特點，易于形成玻璃態。有資料顯示，玻璃化結構之所以強度較高，是因為玻璃化結構中Si4+和O2-離子構成的四面體無序排列，形成了無周期反復的結構單元[7]。
圖3是陶瓷熔點隨長石粉百分含量變化曲線，由圖可知，隨著長石的百分含量增加，陶瓷的熔點下降。
圖4是陶瓷相對強度隨硼砂含量變化曲線，陶瓷的相對強度是指陶瓷實際強度相對于理論的強度。由圖4可知，隨著硼砂含量增加，陶瓷的強度也增大。
3.2 發泡劑效果的比較
由實驗結果可知，聚苯乙烯的發泡效果優于聚氯乙烯，這是因為在受熱過程中，聚苯乙烯熱膨脹體積高于聚氯乙烯。聚苯乙烯的發泡效果也優于碳粉，使用Materials Studio 7.0對碳粉進行布局數分析。結果見圖5、圖6。圖5是使用聚氯乙烯作為發泡劑的多孔陶瓷微觀形貌圖，圖6是使用聚苯乙烯作為發泡劑的多孔陶瓷微觀形貌圖。比較兩圖可知，聚苯乙烯發泡效果更好。圖7是使用碳粉作為發泡劑的實驗樣品微觀形貌圖。碳粉中含有少量離子鍵，這是阻礙碳原子受熱膨脹的原因。
圖8是在999℃燒結的樣品微觀形貌圖，圖9是在750℃燒結的樣品微觀形貌圖。由實驗可知，實驗的兩個試樣，在999℃燒結的試樣孔隙明顯少于在750℃燒結的試樣孔隙。這是由于溫度過高，導致陶瓷融化，粘土溶液覆蓋住孔隙，降低其孔隙率。
4 結論
（1）聚苯乙烯的發泡效果優于聚氯乙烯和碳粉，因為其受熱膨脹體積大。
（2）碳酸鈉不僅能夠作為發泡劑，還能促進多孔陶瓷玻璃化的生成，提高強度。
（3）多孔陶瓷氣孔率上升，陶瓷強度下降。
參考文獻
[1] 陳士冰，王世峰，辛旭亮，等.多孔陶瓷過濾材料的研究進展[J].山
東輕工業學院學報，2009，23（2）：17～20.
[2] 朱新文，江東亮.有機泡沫浸漬工藝―一種經濟實用的多孔陶
瓷制備工藝[J].硅酸鹽通報，2000（3）：45～51.
[3] 劉珩，安黛宗，蕭勁東.多孔陶瓷的制備和應用研究進展[J].江蘇
陶瓷，2003，36（4）：9～12.
[4] 張銳. SiC多孔陶瓷的氣孔率和強度[J]. 金剛石與磨料磨具工
程， 2005，（2）：38～40.
[5] 付春偉，劉立強，于平坤，等.造孔劑種類對粉煤灰多孔陶瓷性能
的影響研究[J].粉煤灰綜合應用，2011，（2）：12～19.
[6] 李文虎.三元硼化物金屬陶瓷的研究進展[J].粉末冶金工業，
2008，18（4）：36～39.
[7] 周玉.陶瓷材料學[M].北京：科學出版社，2004.
泡沫陶瓷范文第5篇
有機絕熱材料：聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、氨酯泡沫塑料、軟木；
多孔狀絕熱材料：泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡膠、硅酸鈣；
無機纖維：石棉、巖棉、玻璃棉、硅酸鋁陶瓷纖維、晶質氧化鋁纖維；
