Al2O3-ZrO2多孔陶瓷的冷凍干燥法制備、結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、多孔陶瓷由于其豐富的孔結(jié)構(gòu)、較高的比表面積以及獨特的物理表面特性,對液體和氣體介質(zhì)的選擇透過性好,耐高溫,耐腐蝕等,被廣泛應用于催化劑載體、凈化分離、吸聲減震等方面。當前,資源短缺,環(huán)境污染日益嚴重,學者們也在積極的尋找一種綠色環(huán)保的多孔陶瓷的制備方法。
　　本文采用冷凍干燥法成功制備出了具有不同結(jié)構(gòu)的Al2O3-ZrO2多孔陶瓷,研究了水玻璃添加量、漿料濃度、Al2O3/ZrO2比以及工藝過程中的球磨時間、冷凍溫度、燒結(jié)溫度、保

2、溫時間等因素對多孔陶瓷氣孔率、抗壓強度以及微觀結(jié)構(gòu)的影響。實驗結(jié)果表明:
　　在多孔陶瓷的制備過程中,向陶瓷漿料中加入水玻璃粘結(jié)劑,能夠有效的改善坯體的強度。研究表明當水玻璃含量為總固相含量20％左右時,效果最好,AZ2配方經(jīng)1400℃燒結(jié)后的氣孔率為65%,抗壓強度為34.8MPa。在其它工藝條件不變時,隨著燒結(jié)溫度的增大,制品的氣孔率逐漸降低,AZ3配方經(jīng)1400℃燒結(jié)后的抗壓強度最大,為38.2MPa;隨燒結(jié)溫度的進一步升高

3、,制品的抗壓強度又降低。AZ4配方經(jīng)1200℃燒結(jié)后,樣品的氣孔率最高為75%。過長的保溫時間會使得抗壓強度增大、氣孔率減小。球磨時間為12h時,所制得的多孔陶瓷的性能最佳,抗壓強度為30.2MPa,氣孔率為63.1%,過長的球磨時間對制品性能的影響不大。漿料濃度對于多孔陶瓷的性能也有顯著影響,漿料濃度越高,多孔陶瓷的抗壓強度越高,氣孔率越低。通過對比Al2O3、Al2O3-ZrO2、ZrO2三種多孔陶瓷,研究發(fā)現(xiàn)隨著ZrO2含量的增加