什么是泡沫陶瓷,泡沫陶瓷的传统制备方法?

泡沫陶瓷是一种具有高温特性的多孔材料。可能很多朋友对这个素材不熟悉。所以,为了让大家对泡沫陶瓷有更多的了解,下面小编就来介绍一下泡沫陶瓷的种类和传统制备方法。让我们来看看。

泡沫陶瓷的类型:

泡沫陶瓷一般可分为两大类,即开孔(网状)陶瓷材料和闭孔陶瓷材料,这取决于每个孔是否有实心壁。如果固体成型泡沫只包含在孔隙边缘,则称为开孔陶瓷材料,其孔隙是相互连通的;如果有固体壁,泡沫被称为闭孔陶瓷材料,其中的孔被连续的陶瓷基质相互隔开。然而,大多数泡沫陶瓷既有开孔,也有少数闭孔。一般来说,直径小于2nm的孔为微孔材料;孔在2和50纳米之间的介孔材料;孔径在50纳米以上的大孔材料。

泡沫陶瓷的传统制备方法;

发泡法:通过发泡反应可以制备形状复杂的泡沫陶瓷制品,满足一些特殊场合;在陶瓷粉末中加入适量的陶瓷纤维可以改善这一过程,有效地提高烧结时坯体的强度,避免粉化和坍塌。

溶胶-凝胶法:溶胶-凝胶法主要用于制备纳米孔径的微孔陶瓷材料,该方法还可以改进制备高规整度泡沫陶瓷材料。采用溶胶-凝胶技术制备泡沫材料时,体系粘度在溶胶向凝胶转化过程中迅速增加,稳定了前期产生的气泡,有利于发泡。与其他工艺相比,这种工艺是独特的。还可以制备纳米孔径、孔径分布均匀的泡沫陶瓷薄膜。目前它正成为无机薄膜制备过程中最活跃的研究领域。

添加造孔剂法:在陶瓷配料中添加造孔剂,利用造孔剂在坯体中占据一定空间,然后烧结,留下基体形成孔隙,制备泡沫陶瓷。造孔剂颗粒的形状和尺寸决定了泡沫陶瓷材料中孔的形状和尺寸。其成型方法主要有模压、挤压、等静压、轧制、注射和浆料铸造。这种方法可以制备出形状复杂、孔结构各异的材料,但孔分布的均匀性较差。

有机前驱体浸渍法:泡沫陶瓷最理想的制备方法是有机前驱体浸渍法,其工艺流程如图所示。用这种成型方法制备的泡沫陶瓷已广泛应用于许多领域,并取得了明显的效果。进一步控制浆料性能,适当优化无机结合剂体系,严格控制浆料浸渍工艺,可以提高泡沫陶瓷制品的性能。陶瓷粉末溶剂、添加剂;淤浆法制备有机泡沫的选择:预处理;浸渍处理;去除多余的浆料;烘干;消除有机泡沫;烧结但有机前驱体浸渍的工艺有一个明显的缺陷,即产品的孔结构,尤其是孔径大小取决于所选有机泡沫的孔结构和孔径大小。所选有机泡沫的筛孔尺寸有限,这限制了所得泡沫陶瓷材料的孔径和结构。朱新文等人以三维网状有机泡沫为载体,先通过浸渍工艺制备出孔隙率高、几乎没有堵孔的网状坯体,再经过排塑和预烧处理,得到具有一定强度的预制体。预制件的孔边疏松多孔,很好地解决了这个问题。

泡沫陶瓷的应用:

多孔陶瓷的应用领域扩展到航空、电子、医用材料和生物化学。多孔陶瓷的广泛应用引起了全球材料界的极大关注。因此,制备强度高、孔径均匀、性能稳定、有序度高的泡沫陶瓷,拓宽和发展泡沫陶瓷在我国各行业的应用,无疑是十分必要的。

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