一文快速了解:多孔陶瓷的应用


来源:中国粉体网   Betty

[导读]  多孔陶瓷是一种新型陶瓷材料,也称为气孔功能陶瓷,它是成形后经高温烧成,体内具有大量彼此相通或闭合气孔的陶瓷材料。根据孔成型方法和空隙,多孔陶瓷可分为:泡沫陶瓷、蜂窝陶瓷、粒状陶瓷,而形状可以分为管状、蜂窝块状、板状和薄膜等产品类型。

中国粉体网讯  多孔陶瓷是一种新型陶瓷材料,也称为气孔功能陶瓷,它是成形后经高温烧成,体内具有大量彼此相通或闭合气孔的陶瓷材料。根据孔成型方法和空隙,多孔陶瓷可分为:泡沫陶瓷、蜂窝陶瓷、粒状陶瓷,而形状可以分为管状、蜂窝块状、板状和薄膜等产品类型。


多孔陶瓷具有传统陶瓷材料的抗腐蚀、耐高温、抗氧化等特性,还具有密度低、开口气孔率高,比表面积大等特点。因此,多孔陶瓷在催化剂载体、流体过滤、分离和提纯,吸音隔音、燃料电池、传感器和生物材料等领域有着广泛的应用。硅酸盐、铝硅酸盐、硅藻土、刚玉和金刚砂、堇青石、钛酸铝等是制备多孔陶瓷的主要材料。


多孔陶瓷制备


多孔陶瓷制备方法分为传统制备工艺和新型制备工艺,传统制备工艺有添加造孔剂工艺,有机泡沫浸渍工艺,发泡工艺,挤压成型工艺,颗粒堆积工艺和溶胶-凝胶工艺;新型制备工艺有利用陶瓷纤维制备多孔陶瓷,孔梯度制备方法和离子交换法。


多孔陶瓷的力学和化学等性能受制于气孔率、强度、高温稳定性等因素,上述因素也决定了多孔陶瓷的应用领域。


多孔陶瓷应用


1、催化剂载体

多孔陶瓷的气孔结构优且数量多,比表面积大,作为催化剂载体能够增大催化剂与反应物的接触面积,提高催化效率与速度。吸附能力强,热稳定性好的特点,可以延长催化剂的使用寿命,降低使用成本。其广泛应用于汽车尾气净化以及无机和有机的生产领域。


2、生物材料

多孔生物陶瓷具有与生物相容性良好,与骨组织结合好,无排异反应的优点,在术后空腔恢复、改善血管生成能力以及促进骨修复等医学领域都得到了很好的应用。此外,多孔陶瓷具有的孔结构,方便加载药物,其耐久性能够起到长时间的支撑作用。


3、 过滤、分离和提纯

多孔陶瓷作为一种过滤、分离和提纯的新型材料,具有使用寿命长、抗微生物能力强、耐腐蚀、耐高温、可重复使用的特点。在使用要求苛刻的领域中,多孔陶瓷得到了广泛的应用,如过滤牛奶、液固分离、熔融金属去除杂质、工业废水净化等。


4、燃料电池材料

多孔陶瓷在燃料电池中可作为阴极材料,为氧气提供输送通道和活化位点,提高反应效率。与此同时,多孔陶瓷能够在燃料电池的高温下稳定工作,且为热量的散失提供通道。上述多孔陶瓷的优势提高了燃料电池的性能并能延长其寿命, 使得多孔陶瓷在燃料电池中的应用将会成为一个研究热点。


5、隔热材料

传统陶瓷材料的导热率较低,可被用作隔热材料。多孔陶瓷的多孔结构内充斥的气体,致使多孔陶瓷的隔热性能进一步加强。目前,1600℃的传统气炉和高温电炉中已广泛使用多孔陶瓷作为隔热材料;在神州系列飞船,长征系列火箭中,多孔陶瓷与金属隔热材料等组成的多层隔热材料得到了很好的应用;航天飞机的隔热外壳是由抽成真空的多孔陶瓷组成的,真空多孔陶瓷是目前世界最好的隔热材料。


6、吸音材料

在声波的传播过程中,多孔陶瓷作为声音屏障,能够改变声波的传播方向,使声波被限制在空腔内。空腔内声波引起空气的振动和克服空气摩擦做功转化为热能,大幅降低声音的能量。


7、航空航天材料

多孔陶瓷由于有较好的化学稳定性,抗热震能力,耐腐蚀性和低导热率,使其成为运用于飞机以及航天器的一种理想耐热隔热的材料。


参考文献:

瓷博士. 陶瓷技术|多孔陶瓷的应用领域及制作工艺分析

李进. 多孔陶瓷的制备方法及其应用

中科院之声. 多孔陶瓷助力有机废水处理


注:图片非商业用途,存在侵权告知删除

推荐3
相关新闻:
网友评论:
0条评论/0人参与 网友评论

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:中国粉体网"的所有作品,版权均属于中国粉体网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国粉体网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

粉体大数据研究
  • 即时排行
  • 周排行
  • 月度排行
图片新闻