高嶺土在多孔陶瓷中的應(yīng)用

時(shí)間：2014-05-14 10:24:59

作者：世邦機(jī)器

多孔材料是指具有一定尺寸和數(shù)量的孔隙結(jié)構(gòu)的材料，通常孔隙度較大，孔隙結(jié)構(gòu)作為有用的結(jié)構(gòu)存在。而多孔陶瓷（porousceramics)是一種新型陶瓷材料，也稱氣孔功能陶瓷，它是成型后經(jīng)高溫?zé)?，體內(nèi)具有大量彼此相通或閉合氣孔的陶瓷材料。多孔陶瓷種類(lèi)繁多，一般根據(jù)孔徑大小分為三類(lèi)：孔徑小于2nm的稱為微孔陶瓷，孔徑介于2〜50nm之間的稱為介孔陶瓷，孔徑大于50nm的稱為宏孔陶瓷；根據(jù)成孔方法和孔隙結(jié)構(gòu)的不同，多孔陶瓷可分為三類(lèi)：粒狀陶瓷燒結(jié)體、泡沫陶瓷和蜂窩陶瓷。多孔陶瓷因其具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性、較高的剛度及機(jī)械強(qiáng)度，可作為過(guò)濾、分離、吸聲、隔膜、生物陶瓷、敏感材料和催化劑載體而被廣泛應(yīng)用于石油、化工、環(huán)保、冶金、機(jī)械、生物和醫(yī)藥等行業(yè)。

高嶺土是陶瓷工業(yè)的重要原料。He等利用高嶺土加工設(shè)備，高嶺土加工技術(shù)、炭作為原材料通過(guò)原位反應(yīng)及熱壓燒結(jié)制備Al2O3/SiC復(fù)相陶瓷材料。研究表明，理想的粉末合成溫度為1550℃，Al2O3/SiC復(fù)相陶瓷粉末通過(guò)熱壓燒結(jié)合成復(fù)相陶瓷，抗彎強(qiáng)度達(dá)到420MPa，相對(duì)密度達(dá)到0.98，硬度為89HRA。鄒正光等利用原位炭熱還原法，以天然高嶺土和炭黑為原料，實(shí)現(xiàn)了Al2O3/SiC復(fù)相陶瓷粉末的合成和制備，探討了Al2O3/SiC復(fù)相陶瓷材料的反應(yīng)形成機(jī)理。根據(jù)熱力學(xué)分析，認(rèn)為Al2O3/SiC復(fù)相陶瓷粉末的合成反應(yīng)形成機(jī)理是：首先，高嶺土脫水并轉(zhuǎn)變成莫來(lái)石；然后在轉(zhuǎn)變中產(chǎn)生的SiO2和C發(fā)生反應(yīng)生成SiC，及C和莫來(lái)石發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Al2O3和SiC，得到Al2O3/SiC不同含量的復(fù)相陶瓷粉末。合成適宜溫度是1550℃。