孔结构均匀可控的SiO_2和Al_2O_3多孔陶瓷制备及性能研究 | |
孙志强; 范俊梅; 袁方利 | |
2016-10 | |
会议日期 | 2016-10-11 |
会议地点 | 中国湖北武汉 |
关键词 | 多孔陶瓷 粉体 Sio_2 Al_2o_3 孔结构 |
页码 | 1 |
英文摘要 | 多孔陶瓷在过滤、隔热、吸音、催化剂载体等领域具有广泛应用。常规粉体制备的多孔陶瓷孔结构的可控性差,主要由于所用的不规则形貌粉体在烧结过程中容易发生团聚收缩,导致不均匀烧结。高温等离子体制备的SiO_2、Al_2O_3粉体,具有球形、致密、低比表面的特性,其表面能分布均匀、热稳定性良好,在多孔陶瓷烧结制备中能有效地避免颗粒间的团聚收缩,使设计的功能孔隙完好保留。本研究利用球形SiO_2颗粒(20-50μm)紧密堆积造孔,结合注凝成型,获得了孔隙均匀、贯通、光滑的多孔陶瓷,通过改变原料粒径线性地调控了陶瓷孔径(8-25μm);对孔道进行渗透性测试,发现150 KPa下氮气渗透通量达到4.4·10~6 L/(m2h),是常规不规则孔道的30倍,100 KPa下纯水通量为30·10~4 L/(m~2h),是常规孔道的6倍左右。随后,将具有均匀贯通孔道的多孔陶瓷发展到能耐更高温度的Al_2O_3体系中,陶瓷制备之前,将原料颗粒进行硅溶胶包覆预处理,同时实现了烧结温度的降低与孔结构的完好保留,获得的陶瓷具有莫来石烧结颈部,有利于抗热震性能的提高;得到的Al_2O_3/SiO_2高温复合多孔陶瓷,同样具有优越的渗透性。研究发现,非晶态SiO_2颗粒实现堆积孔隙完好保留的原因是颗粒比表面积极低,颗粒表面经历软化-粘稠-熔化的温度区间延长,高强烧结颈部可以在表面粘稠阶段获得而没有孔隙收缩;晶态Al_2O_3颗粒(20-50μm)的低活性则来源于低比表面积带来的低传质效率,掺杂的氧化硅促进了Al~(3+)的熔融传质,从而实现了高强颈部的低温烧结。 |
会议录 | 第十九届全国高技术陶瓷学术年会摘要集 |
语种 | 中文 |
内容类型 | 会议论文 |
源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/38244] |
专题 | 过程工程研究所_研究所(批量导入) 中国科学院过程工程研究所 |
作者单位 | 1.中国科学院过程工程研究所 2.中国科学院大学 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 孙志强,范俊梅,袁方利. 孔结构均匀可控的SiO_2和Al_2O_3多孔陶瓷制备及性能研究[C]. 见:. 中国湖北武汉. 2016-10-11. |
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