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摘 要

本论文对多孔陶瓷的制备工艺和颗粒稳定法进行了综述，在实验中采用颗粒稳定法对料浆进行发泡，然后通过注模成型工艺制得多孔陶瓷坯体。通过实验，对氧化铝固含量、丁酸浓度、糊精质量分数的影响因子大小进行了分析，按影响因子大小考察了上述因素对多孔陶瓷容重、抗弯强度、显孔隙率、总孔隙率的影响，并对微观结构进行了观察。实验制得了总气孔率达到73.44%、抗弯强度达到8.95MPa，以及总气孔率达到38.45%、抗弯强度达到79.59MPa的多孔陶瓷试样。光学显微镜下观察试样中孔径分布均匀。

关键字：多孔陶瓷 发泡 颗粒稳定

Preparation of Porous Ceramics by Particle Stabilization

Abstract

In this paper, the preparation process of porous ceramics and particle stabilization method are reviewed. In the experiment, the particle stabilization method was used to foam the slurry, which was then poured into the moulds to obtain the porous ceramic green bodies. The influence factors of alumina solid content, butyric acid concentration and dextrin mass fraction were experimentally analyzed, and the effects of these factors on the bulk density, flexural strength, apparent porosity and total porosity of the porous ceramics were studied according to the influence factor. Besides, the microstructures of the porous ceramics were observed. The porous ceramic sample with a total porosity of 73.44% exhibited a flexural strength of 8.95MPa, and the sample with a total porosity of 38.45% exhibited a flexural strength of 79.59MPa. The optical microscope observation showed uniform distribution of the pore size.

Key Words: Porous ceramic; Foaming; Particle stabilization

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 多孔陶瓷的分类 1

1.3 多孔陶瓷的应用 1

1.4 多孔陶瓷的制备方法 2

1.5 陶瓷料浆的稳定 5

1.6 颗粒稳定法制备多孔陶瓷的研究进展 5

1.7 论文主要研究内容 6

第二章 实验设计 7

2.1 实验原料 7

2.2 实验所需主要设备 7

2.3 实验过程 7

2.4 性能检测 8

2.4.1 试样力学强度的测量 8

2.4.2 试样孔隙率的测量 8

2.4.3 试样孔径的测量 9

第三章 实验结果分析与讨论 10

3.1 各因素影响因子的大小 10

3.2 固含量对多孔陶瓷的影响 10

3.3 丁酸浓度对多孔陶瓷的影响 11

3.4 糊精质量分数对多孔陶瓷的影响 14

3.5 固含量（无糊精）对多孔陶瓷的影响 15

第四章 总结 17

参考文献 18

致谢 20

第一章 绪论

1.1 研究背景

多孔陶瓷被称多孔陶瓷是因为其气孔率较高，高于那些气孔率相对较低的致密陶瓷。多孔陶瓷在陶瓷材料中属于新型陶瓷材料，其发展可以追溯到十九世纪七十年代，其造型就像瓷化过的海绵体或钢化过的泡沫塑料^[1]。近几十年来，陶瓷材料作为材料业的三大支柱之一在科学界越来越受到重视。多孔陶瓷其具有低密度、低热导率和耐腐蚀等优异的性能，在冶金、生物医药以及化工等领域得到了十分的广泛应用，也在世界范围内引起了从事材料工作的研究者们的极大的兴趣^[2]。

1.2 多孔陶瓷的分类

多孔陶瓷根据成孔方法和孔隙结构可以分为下面三类：①蜂窝陶瓷；②泡沫陶瓷；③粒状陶瓷。其对应的气孔率如下：

图 1-1 不同气孔率对应的多孔陶瓷

1.3 多孔陶瓷的应用

1、过滤装置

使用多孔陶瓷制备而成的扁平状物品，与要过滤的物质接触面积比较大，故过滤效率也较高。在过滤方面的广泛应用有汽车尾气净的净化、熔融金属的过滤、水中杂质去除等方面^[3]。

2、吸音降噪装置

多孔多孔陶瓷吸音降噪的原理是将声波引起的压力进行分散，这是凭借其多孔的结构

实现的^[4]。多孔陶瓷已广泛应用于对隔音效果有相当高要求的地方，比如影院、地铁、隧道等。

3、催化剂载体

多孔陶瓷材料凭借其化学和热稳定性好、强度高等优点，能够被被用于制备催化剂载体，适用于各种腐蚀性环境、高温环境^[5]。

4、敏感元件

原理是多孔陶瓷存在于液体介质中时，其内部存在的孔会与介质中一些组分发生反应，电流也因此也会改变，这样就可以分析出气体或液体的成分。多孔陶瓷作为敏感元件，化学稳定性好 、工作温度范围广、响应时问短，可适于许多特殊场合^[6]。

5、隔膜材料

多孔陶瓷和气体或液体间的接触面积较大。槽内电压又不高于一般材料，根据其这特点可用于用于电解隔膜材料，降低槽电压，提高电解效率，节约电能^[7]。

6、生物医疗

其物理性质和化学性质都比较稳定，没有毒性，在生物医疗领域应用广泛。使用多孔陶瓷，制备而成的生物牙齿在临床上已经应用了^[8]。

1.4 多孔陶瓷的制备方法

1、挤出成型法

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