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种，因其具有高孔隙率、耐高温、耐腐蚀、比表面积大等优点而得到广泛的应用，如：高温液体、气体过滤分离、耐腐蚀填料、催化载体等。广义上讲，具有泡沫孔洞，或用有机泡沫做填充载体、烧失得到的多孔陶瓷都可称为泡沫陶瓷。但从严格意义上来说，泡沫陶瓷是专指使用聚氨脂或其它有机材料的开孔泡沫塑料作为支撑载体，浸挂陶瓷浆料成型，之后在烧成过程中同时去除有机载体，得到的制品高孔隙率。[1]
泡沫陶瓷一般用作铸造行业的熔融金属过滤，其有堇青石、莫来石、氧化铝、碳化硅、氧化锆等等多种材质。而目前应用的较多的是氧化铝、碳化硅、氧化锆三种。其中，氧化铝泡沫陶瓷主要用于金属铝和铝合金；碳化硅泡沫陶瓷用于铸铁及有色金属；氧化锆泡沫陶瓷用于不锈钢及更高温合金等。普通的碳化硅泡沫陶瓷通常由碳化硅粉末、粘土、二氧化硅和氧化铝混合制成，[2] 在空气中的烧成温度范围为1200～1400 ℃，烧成过程中碳化硅颗粒与玻璃体或半结晶铝硅酸盐化合物结合，形成有一定强度和致密度的陶瓷体，这种制备工艺的一个特点是在烧结过程中不收缩或仅有轻微收缩，碳化硅合量一般不超过75wt%，这对于这种制品的正常使用已经足够了，因为绝大多数碳化硅泡沫陶瓷在铸造领域用作过滤器是一次性的，低含量的碳化硅可以有效降低成本和增大工艺的灵活性，由此提高生产效率。而在某些领域，如：燃烧器、柴油机尾气过滤器、加热元件、太阳能接收器等，需要更耐高温和抗热冲击性更好甚至导电的碳化硅泡沫陶瓷，现有制品中较低的碳化硅含量已经不能满足要求，而且往往需要长期重复使用。因此，需明显提高现有碳化硅泡沫陶瓷中的碳化硅含量，来提高其抗热冲击性和长期重复使用的性能。
本文选用优质高纯碳化硅粉为原料，使用少量活性添加剂，采用普通泡沫陶瓷的有机泡沫浸浆工艺成型，在惰性气氛下，采用大于1800 ℃的温度烧成，可以获得碳化硅含量>98%的碳化硅泡沫陶瓷，为高纯碳化硅泡沫陶瓷的应用提供了一项选择。
2 实验内容
2.1 实验原料
（1） 碳化硅粉：含量99.5%，平均粒经有1.2 μm、1.8 μm、18 μm、54 μm。
（2） 碳化硼粉：含量98%，平均粒经1.1～1.3μm，作为烧结助剂。
2.2 实验设备
本实验使用的主要设备是气氛烧结炉，它的特征为使用石墨发热体，炉体循环水冷，可抽真空，通气氛（本文中为Ar气），最高可烧至1950 ℃，功率为110 kW。
2.3 实验工艺
本实验所使用的工艺流程如图1所示。
（1） 配料
配料中基本配方为碳化硅粉，外加0.6wt%碳化硼（按有效硼的质量分数计算），碳化硅粉一个配方中用两种粒径的颗粒，以形成双峰颗粒分布。
（2） 浆料制备
浆料中分散介质为水；粉结剂使用水溶性酚醛树脂等树脂；悬浮液的固含量为80%左右；有机泡沫的规格为10～30 PPI（单位英寸的孔数目）。浸浆时可用离心机将多余的悬浮液去除，干燥后再重复浸浆和甩浆，这样重复多次，直到挂浆厚度、重量满意为止。
（3） 泡沫浸浆
对于规格为10 PPI（40 mm×40 mm×25 mm）有机泡沫，挂浆重量为20～25 g，即生坯密度为0.5～0.6 g/cm3，对于规格为30 PPI的有机泡沫，生坯密度为0.6～0.7 g/cm3，即25～30 g左右。
（4） 脱脂与烧结
干燥后脱脂在气氛炉中进行，控制缓慢脱脂以防开裂，通Ar气，目的是保留部分坯体中的残余碳，在随后的高温烧成过程中这些残余碳可以起到活化和助烧结作用，烧成时先抽真空，再通Ar气，最高烧成温度为1850～1900 ℃，保温2 h。因为制品SiC含量很高，具有优良的抗热冲击性，可以快速升温，在炉体水冷循环的情况下快速降温，整个烧成周期可缩至8 h。其烧成制度曲线如图2所示。
2.4 测试
（1） 强度测试
测试抗压强度，按普通泡沫陶瓷抗压强度测试方法进行。
（2） 抗热冲击性测试
为验证制品的高热冲击性，以水冷代替空冷来进行测试，将制品在空气中加热至1000 ℃后，迅速在冷水中急冷，测试之后的残余强度。
3 实验结果分析
3.1 配方选择
不同孔数的有机泡沫，其聚氨脂网络的粗细不同，10 PPI和30 PPI的有机泡沫网筋粗细有明显区别，其挂浆性能也因此不同，需要调整浆料尤其是颗粒粒径和浓度以适应上浆的需要。其配方及工艺参数详情如表1所示。
3.2 样品性能分析
Ar气高温烧成后的泡沫陶瓷样品性能如表2所示。
纯SiC的烧结需2200～2400 ℃的高温，这对设备要求很高，为降低烧成温度，常用单质硼、碳化硼等为烧结助剂，同时，单质碳也可起到活化作用。SiC是强共价键化合物，即使有助烧结剂存在，仍需很高的温度才能使颗粒颈部产生结合传质，促进烧结。本文中烧成温度为1900 ℃，制品泡沫陶瓷抗压强度接近1 MPa，基本能适应大部分的应用场合，若提升烧成温度至2000 ℃以上，有望进一步提高其强度。
与普通SiC泡沫陶瓷烧成零收缩不同，本文中样品均有烧成收缩。配方中含有较多1 μm左右的SiC细粉，在高温有助烧结剂存在时，产生传质自结合，引起收缩，同时又由于有更多的粗粉SiC存在，这种烧成收缩远比烧结纯SiC陶瓷要小很多。粗粉SiC的作用一方面是减少收缩以防止高温烧成开裂；另一方面粗粉的存在使坯体形成一部分闭气孔，这些封闭气孔可明显提高坯体的抗热冲击性能。2#样品烧成收缩略低于1#样品，是因为其配方中颗粒略粗于1#样品，相应强度也略低于1#样品，但两种样品热冲击性都很高，测试后仍有95%的残余强度。
4 结论
（1） 应用有机泡沫浸浆工艺使用高纯SiC原料，高纯配比，添加少量（0.6%）碳化硼助烧结剂，在Ar气高温1900 ℃可制备出高SiC含量的SiC泡沫陶瓷。
（2） 高纯SiC泡沫陶瓷具有优异的抗热冲击性能，为某些需要高温重复使用泡沫陶瓷制品的场合提供更多选择。
参考文献
泡沫陶瓷范文第2篇
关键词:氧化铝;泡沫陶瓷;现状;展望
1前 言
泡沫陶瓷材料最早于20世纪70年代由美国科学家利用氧化铝和高岭土等原料研制成功,是一种具有高温特性的多孔材料[1]。我国对氧化铝泡沫陶瓷的研究起步较晚,于20世纪80年代初才开展。泡沫陶瓷作为第三代多孔过滤陶瓷,以其密度小、气孔率高、耐高温、比强度高、耐腐蚀等优良特性被广泛应用于金属熔液过滤、隔热隔音材料、汽车尾气处理、电工电子领域、医用材料领域以及生物化学等领域[2-3]。它制造工艺简单,通过选择不同的材质,并控制加工工艺过程,可以制成适合于不同用途的泡沫陶瓷产品。
氧化铝泡沫陶瓷是使用最早的一类泡沫陶瓷,也是泡沫陶瓷三大类(氧化铝、碳化硅、氧化锆)的一个重要分支,被广泛使用于铝及其合金铸造行业。目前,随着铝及铝合金制品性能要求的不断提高,对于铝液过滤也提出了新的要求,要求铝液具有纯度高、浮杂少、铝液流速平缓等良好的浇铸特性,以使浇铸出的铝制品具备优秀的理化性能和机加工性能,从而满足更苛刻的使用条件,并延长铝制品的使用寿命。
2氧化铝泡沫陶瓷的发展现状
2.1 产品规格
泡沫陶瓷大板一般指300mm×300mm×30mm以上规格的过滤板,当今市场上销售较多的几种规格有长宽尺寸均为12inch、15inch、17inch、20inch和23inch等,厚度有30mm、40mm和50mm等。依托现有泡沫陶瓷的生产技术,国内厂家都可根据客户要求生产出不同规格和形状的过滤板。
2.2 生产厂家及其分布情况
目前,国内以泡沫陶瓷大板为主要产品、具有一定规模的生产厂家近20家,其中主要分布在华中、华东、华南地区,大致分布为:广东2家、福建1家、山东2家、天津1家、北京2家、山西1家、江西3家、江苏3家和浙江2家。这些厂家生产的过滤板大都在国内销售,出口较少。
2.3 产品质量
国内氧化铝泡沫陶瓷产品质量参差不齐,产品质量的差距主要体现在过滤板表面裂纹、产品强度、网孔均匀性以及尺寸偏差等方面,质量较好的过滤板具有产品强度高、表面无裂纹、网孔均匀、尺寸偏差小等特点。国内质量好的过滤板与国外产品相比差距不大,主要是在产品外观上存在一定不足,如网丝不够粗、表面不够光滑等,还有就是产品稳定性不如国外控制得好。
2.4 产品销售情况
国内厂家生产的过滤板主要是满足国内各铝厂的需求,现在国内铝厂基本都采用过滤板净化铝液,从而达到提高铝制品合格率及性能的目的。我国是铝制品的生产大国,铝制品产量一直居于世界第一,但主要以中低端产品为主。随着市场需求的不断扩大,铝制品必定要走向高端化,泡沫陶瓷过滤板的使用可提高铝制品的质量,提高产品档次,使之满足高端市场的要求。因此,对过滤板的需求将不断增加,其市场也将变得广阔。
2.5 生产工艺现状
国内泡沫陶瓷生产普遍采用的是有机前驱体浸渍法,由于该法操作简便、设备投入少、生产易于控制,并且能实现批量生产,因此得到了广泛运用。虽然每个厂家生产的具体情况有所不同,但大致工艺过程及所需控制的工艺技术点都是一样的。该制备方法主要有三个关键因素:一是海绵的选择及控制;二是原料的配比;三是烧成的控制。
3前景展望
3.1 生产工艺展望
随着有机前驱体浸渍法制备泡沫陶瓷工艺的不断成熟,以及国内生产厂家的不断研发创新,泡沫陶瓷生产工艺将朝着科技化、自动化的方向发展。例如原料配料将朝着搅拌球磨的方式发展,这样制备的浆料均匀性较好;干燥将向微波干燥方式发展,该方法具有节约能源、干燥快速、均匀的特点;烧成将向辊道窑烧成方式转变,因辊道窑具有内部气氛和温度均匀、产量大等特点,有利于提高产品质量。这些工艺在国外已经比较成熟,也是国内目前要引进吸收和消化的。
另外,利用陶瓷废料生产泡沫陶瓷也是未来发展的重要方向,符合现在提倡的资源节约、环境友好型生产的可持续发展方针。侯来广[4]等已经报道了陶瓷废料在多孔陶瓷制备中的应用,并列举实例说明了其必要性和可行性。
3.2 产品质量展望
随着先进生产工艺与设备的引进,氧化铝泡沫陶瓷过滤板的产品质量将逐步得以提高,并朝着产品规格越来越大、网孔越来越小、成本越来越低及产品强度越来越高的方向发展。这些都是对铝及铝合金厂家提出的要求,也是未来市场提出的要求。
3.3 产品销售展望
目前,国内过滤板出口还很少。但未来几年,随着国内泡沫陶瓷市场竞争的加剧,开拓国外市场将成为国内厂家的新方向,尤其是中东、非洲、南美等发展中地区的市场将成各厂家争相开发的目标,过滤板的出口销量也将随之增大。
4结 语
(1) 随着对铝制品质量要求的不断提高,氧化铝泡沫陶瓷大板以其优良的过滤性能,其应用前景将更加广阔,同时竞争也将更加激烈;
(2) 氧化铝泡沫陶瓷的生产工艺将在现有的基础上得到进一步的发展,尤其是配料、干燥与烧成工艺将逐步与国外对接;
(3) 氧化铝泡沫陶瓷大板的出口量将在未来几年内持续增加,产品质量也将逐渐提升,向着网孔小、尺寸偏差小、产品强度高的方向发展;
(4)利用陶瓷废料制备氧化铝泡沫陶瓷将成为未来几年的重要发展方向;
(5) 开发氧化铝泡沫陶瓷的新用途,如在污水处理等方面的应用,也是氧化铝泡沫陶瓷未来发展的方向。
参考文献
[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] 张守梅,曾令可.环保吸声材料的发展及展望[J].陶瓷学报,2002,23(1):56～60.
泡沫陶瓷范文第3篇
摘 要：本文介绍了泡沫凝胶注模成型工艺，研究了分散剂、固相含量等工艺参数对浆料粘度的影响，研究得出浆料中固相含量为55%时，以PMAANa为分散剂，可获得100 mPa・S低粘度高固相的陶瓷浓悬浮液；同时还研究了引发剂对凝胶固化反应的影响，实验结果表明引发剂在0.3 ～ 0.4%时聚合时间较适宜；重点探讨了发泡剂、固相含量、引发剂等对多孔氧化铝陶瓷性能的影响。
关健词：泡沫凝胶注模；多孔陶瓷；工艺参数
1 引言
随着陶瓷行业对陶瓷材料性能和制品形状等要求的日益提高，传统的成型方法，如注浆成型、干压成型、热压铸成型、注射成型等已不能满足其要求[1]。这是因为传统的成型技术或多或少存在一些问题，如热压铸成型或注射成型中有机物含量大，脱脂较困难，干燥变形大；注浆成型所需时间长，坯体强度低，成品率低；等静压成型所需设备昂贵，成本高，无法普及；因此在很大程度上限制了陶瓷产业的发展和应用前景。泡沫凝胶注模成型技术的出现可在一定程度上克服传统成型工艺的不足，可以制备高性能陶瓷材料及大尺寸结构复杂的异型零部件[2]。多孔氧化铝陶瓷因具有渗透性、热导率低、吸收能量、抗腐蚀等优点，已经被广泛应用于环境保护、节能、化工、制药、生物医学等多个领域[3]。鉴于凝胶注模成型的优越性以及多孔陶瓷应用的广泛性，本论文研究了多孔氧化铝陶瓷的泡沫凝胶注模成型工艺。
2 实验
2.1实验原料
实验用陶瓷粉体为Al2O3粉，有机单体N-羟甲基丙烯酰胺（NMA ），交联剂N，N′― 亚甲基双丙烯酰胺（MBAM），催化剂四甲基乙二胺（TEMED），引发剂过硫酸铵（APS），分散剂聚丙烯酸钠（PMAANa）和柠檬酸铵（TAC），发泡剂十二烷基硫酸钠。
2.2实验工艺流程
泡沫凝胶注模成型工艺流程图如图1所示。
3 结果与讨论
3.1 影响氧化铝浆料性能的因素分析
3.1.1 分散剂对氧化铝浆料粘度的影响
图2为氧化铝浆料的粘度与分散剂PMAANa用量的关系图。由图可得，当PMAANa用量小于0.4%时，氧化铝浆料的粘度随着其用量的增加呈现逐渐降低的趋势；而当PMAANa的加入量占0.4 ～ 0.5%时，粘度的变化不明显，分析原因可能是陶瓷颗粒对PMAANa的吸附已经逐渐趋于饱和；但当分散剂PMAANa的加入量大于0.5%时，浆料的粘度不但没有降低反而增加，分析原因可能是过多的分散剂的高分子被胶粒吸附，从而导致胶粒间距超过了它的最佳范围，故过多的分散剂会使浆料粘度不增加反而降低。
3.1.2 固相含量对浆料粘度的影响
图3为氧化铝浆料的粘度与固相含量的关系图。由图可得，随固相含量体积分数从45%增加到60%时浆料粘度是逐渐增大的，尤其是当固相含量体积分数超过55%时，粘度快速上升。因此本实验中浆料的最佳固相含量控制在55%较适宜。具体分析产生上述现象的原因可能是体系中的分散相随着固相含量体积分数的增加而减少，使得颗粒间距因颗粒之间的靠拢而变小，从而颗粒间的作用力增大；导致颗粒的运动变得较困难，直观表现出来就是使得浆料的粘度快速增大。
3.2引发剂对聚合反应时间的影响
从单体聚合反应机理分析可得，引发剂的用量对聚合反应有着重要影响。因为聚合反应的发生依赖于引发剂促进单体分子形成的单体自由基，当引发剂的用量较大时，浆料中的自由基浓度较大，引发速率也会较大，从而使得引发速率υo与链增长速率υp的比值即υo/υp值较大，得到的坯体强度较低[4]。但当引发剂用量较少时，引发速率较小，引发聚合反应所需的时间较长，从而会降低成型效率；此外搅拌、浇注等步骤操作的时间也会影响聚合速率，所以操作时间不宜太短，否则在浇注之前浆料已开始凝固，但操作时间也不宜太长，否则达不到快速成型的目的。图4为引发剂用量对聚合反应时间的关系图。从图中可以看出，随着引发剂用量的增加，聚合反应的时间越来越短。
3.3 影响多孔氧化铝陶瓷性能的因素分析
3.3.1 发泡剂对多孔陶瓷气孔率及强度的影响
图5为发泡剂十二烷基硫酸钠对多孔陶瓷气孔率及强度的影响曲线图。当氧化铝浆料的固相含量一定时，发泡剂的加入量显著影响了最终获得的气孔率，随着发泡剂增多，气孔率呈线性增加；同时发现材料的强度随着发泡剂的增加而逐渐降低。
3.3.2 固相含量对多孔陶瓷气孔率和强度的影响
图6为四种不同固相含量的坯体与气孔率的关系图。从图可以看出，固相含量较少时，气孔率较低，随着固相含量的增加，气孔率会逐渐增大。但是，高固相含量又会使粘度增加，导致成型缺陷增加，再加上气孔率的增大必然促使抗弯强度的下降。所以控制一定的固相含量对得到高气孔率，高抗弯强度的多孔陶瓷材料来说是非常重要的。
3.3.3 引发剂对多孔陶瓷气孔率的影响
图7为引发剂与气孔率的关系曲线图。从图中可以看出，引发剂用量较少时气孔率随着引发剂用量的增加略有增加，但当引发剂的用量达到一定量时，气孔率的增加非常快，而坯体强度却随着引发剂用量的增加而略微降低。分析其原因：可能是引发剂加入量过少时，浆料会难于固化或固化时间延长，这样不但降低了成型效率，而且会影响生坯结构的均匀性；而当引发剂的加入量过大时，浆料固化的时间越短，聚合反应速度过快，也会影响到生坯的均匀性，从而显著降低坯体的强度，影响材料的性能，所以必须严格控制引发剂的用量。
4 结论
（1）分散剂PMAANa的加入，对调节浆料性能有显著作用，获得了100 mPa・S左右的低粘度氧化铝浓悬浮液。
（2）随着固相含量体积分数的增加，浆料粘度会逐渐增大；当固相含量体积分数超过55%时，粘度剧烈上升。所以认为浆料组成中固相体积分数为55%较为适宜。
（3）引发剂的用量对聚合反应也有重要影响，引发剂加入量在0.3 ～ 0.4%时较适宜。
（4）固相含量一定时，随发泡剂十二烷基硫酸钠加入量的增加，气孔率呈线性增加。
（5）发泡剂、固相含量、引发剂的加入量都会影响多孔氧化铝陶瓷的性能。其中，固相含量和发泡剂的加入量是影响多孔氧化铝陶瓷性能的主要因素。
参考文献
[1] 赵延亮， 王志义. 氧化铝陶瓷原位注凝成形技术的研究[J]. 山东陶瓷， 2009， 32（6）：3-8.
[2] 彭珍珍， 蔡舒， 呛裾. 陶瓷的凝胶注模成型及其研究现状[J]. 硅酸盐通报， 2004， 23（1）：67-71.
[3] 方春华， 陶文亮. 多孔陶瓷的研究现状[J]. 广东化工， 2012， 39（1）：49-50.
泡沫陶瓷范文第4篇
关键词：多孔陶瓷；无机非金属过滤材料；发泡法；有机泡沫浸渍法
1 引言
当今社会，工业发展迅速，水污染越来越严重，多孔陶瓷在废水净化方面，有很好的效果。多孔陶瓷是一种含有较多孔洞的无机非金属材料，具有化学稳定性好、耐热性好的优点，在废水过滤方面得到广泛的应用[1]。
有机泡沫浸渍法是制备多孔陶瓷的有效工艺[2]，其工艺简单、操作方便、制造成本低，具有良好的发展前景[3]。有资料显示，以长石作为陶瓷结合剂，可以降低陶瓷的烧结温度[4]。因此，本文以粘土为基体，长石为主要添加剂，探讨不同发泡剂对陶瓷玻璃化制备的影响。
2 实验材料及方法
实验采用粘土、氟化钙、碳酸钠、质量分数为5%的氢氧化钠水溶液以及长石粉、PVC、聚苯乙烯、碳粉、淀粉、硼砂等为材料。其中，长石粉、氟化钙作为陶瓷结合剂，可以降低陶瓷烧制温度。碳酸钠作为陶瓷添加剂，可以促进陶瓷玻璃化结构形成。有资料显示PVC、聚苯乙烯、淀粉、碳粉具有很好的发泡效果[5]，受热挥发而形成多孔结构，因此，将其为发泡剂，并对发泡效果进行比较。硼砂用于降低熔点，并提高多孔材料的强度[6]。实验材料按照一定比例配置：长石3～10%，PVC（聚苯乙烯）4～20%，碳粉2～6%，碳酸钠2～6%，硼砂3%，其余为粘土。
将原材料按照以上配方称量，混合均匀，再加入20滴蒸馏水，配置成泥浆，将使用2%氢氧化钠洗净的模板浸入泥浆中，反复挤压，待泥浆充满模板后取出。同样的方法，每组做三个试样，分别加热到1100℃、999℃和750℃烧结。
实验流程为：按配方配料――将配料混合均匀――将粉料成型――烧结完成。
3 实验结果及讨论
3.1 玻璃化的产生
图1为使用聚苯乙烯作为发泡剂的多孔陶瓷图片，其主要原料是粘土、长石、聚苯乙烯和PVC。图2为使用碳酸钠作为发泡剂的多孔陶瓷图片，其主要原料为粘土、长石、碳酸钠、硼砂和PVC。由图片可知，图1孔洞较小，没有玻璃化产生；图2孔洞较大。有玻璃化产生。实验结果显示，图1陶瓷的熔点在950～1050℃之间，图2陶瓷的熔点在750～800℃之间。经比较得知，硼砂可以降低陶瓷熔点。
得到玻璃化结构的原因是：（1）碳酸钠本身是制备玻璃的原材料。当烧结温度超过碳酸钠的熔点，碳酸钠分解产生二氧化碳，而粘土本身含有二氧化硅，多种杂质混合形成低共融物，当温度升高，共融物融化，出现液相，形成硅酸盐和游离二氧化硅等透明烧结物。温度继续升高，则形成玻璃态的多孔陶瓷；（2）从热力学角度分析，玻璃态具有较高的内能，属于亚稳态结构，且玻璃和晶体的内能相差不大，析出动力小，能够在常温下保存。另外，碳酸根离子体积较大，不易调整结构，因此不易形成空间排布统一的晶体，而是形成亚稳态的玻璃体；（3）从微观角度分析，陶瓷内部含有离子键和共价键，可以形成sp电子杂化轨道，构成σ键和π键。它既有离子键的特点，又有共价键的特点，易于形成玻璃态。有资料显示，玻璃化结构之所以强度较高，是因为玻璃化结构中Si4+和O2-离子构成的四面体无序排列，形成了无周期反复的结构单元[7]。
图3是陶瓷熔点随长石粉百分含量变化曲线，由图可知，随着长石的百分含量增加，陶瓷的熔点下降。
图4是陶瓷相对强度随硼砂含量变化曲线，陶瓷的相对强度是指陶瓷实际强度相对于理论的强度。由图4可知，随着硼砂含量增加，陶瓷的强度也增大。
3.2 发泡剂效果的比较
由实验结果可知，聚苯乙烯的发泡效果优于聚氯乙烯，这是因为在受热过程中，聚苯乙烯热膨胀体积高于聚氯乙烯。聚苯乙烯的发泡效果也优于碳粉，使用Materials Studio 7.0对碳粉进行布局数分析。结果见图5、图6。图5是使用聚氯乙烯作为发泡剂的多孔陶瓷微观形貌图，图6是使用聚苯乙烯作为发泡剂的多孔陶瓷微观形貌图。比较两图可知，聚苯乙烯发泡效果更好。图7是使用碳粉作为发泡剂的实验样品微观形貌图。碳粉中含有少量离子键，这是阻碍碳原子受热膨胀的原因。
图8是在999℃烧结的样品微观形貌图，图9是在750℃烧结的样品微观形貌图。由实验可知，实验的两个试样，在999℃烧结的试样孔隙明显少于在750℃烧结的试样孔隙。这是由于温度过高，导致陶瓷融化，粘土溶液覆盖住孔隙，降低其孔隙率。
4 结论
（1）聚苯乙烯的发泡效果优于聚氯乙烯和碳粉，因为其受热膨胀体积大。
（2）碳酸钠不仅能够作为发泡剂，还能促进多孔陶瓷玻璃化的生成，提高强度。
（3）多孔陶瓷气孔率上升，陶瓷强度下降。
参考文献
[1] 陈士冰，王世峰，辛旭亮，等.多孔陶瓷过滤材料的研究进展[J].山
东轻工业学院学报，2009，23（2）：17～20.
[2] 朱新文，江东亮.有机泡沫浸渍工艺―一种经济实用的多孔陶
瓷制备工艺[J].硅酸盐通报，2000（3）：45～51.
[3] 刘珩，安黛宗，萧劲东.多孔陶瓷的制备和应用研究进展[J].江苏
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[4] 张锐. SiC多孔陶瓷的气孔率和强度[J]. 金刚石与磨料磨具工
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[6] 李文虎.三元硼化物金属陶瓷的研究进展[J].粉末冶金工业，
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[7] 周玉.陶瓷材料学[M].北京：科学出版社，2004.
泡沫陶瓷范文第5篇
有机绝热材料：聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、氨酯泡沫塑料、软木；
多孔状绝热材料：泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡胶、硅酸钙；
无机纤维：石棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝陶瓷纤维、晶质氧化铝纤维；
