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多孔陶瓷过滤器的制造工艺

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-06-26 4:25:15 * 浏览: 60
发泡过程发泡过程是向陶瓷组分中加入有机或无机化学物质,通过化学反应产生挥发性气体等,并干燥和燃烧形成多孔陶瓷。与泡沫浸渍工艺相比,发泡工艺更容易控制产品的形状,组成和密度,并且可以制备各种孔形状和尺寸的多孔陶瓷,并且特别适用于制备具有闭孔的陶瓷材料。有许多种化学物质用作发泡剂。例如,使用碳酸钙,氢氧化钙,铝粉硫酸铝和过氧化氢作为发泡剂,同时发泡多孔聚氨酯泡沫和陶瓷浆料以制备多孔。陶瓷,与硫化物和硫酸盐混合作为发泡剂。添加致孔剂工艺该方法是通过在陶瓷批料中添加造孔剂,通过使用成孔剂占据生坯中的一定空间,然后烧结来制备多孔陶瓷,并且成孔剂留下以形成孔。添加造孔剂以制备多孔陶瓷的方法类似于普通陶瓷方法。成孔剂有两种类型:无机和有机。无机成孔剂包括高温可分解盐,如碳酸铵,碳酸氢铵和氯化铵,以及煤粉和碳粉。有机成孔剂主要是天然纤维,高分子聚合物和有机酸。成孔剂颗粒的形状和尺寸决定了多孔陶瓷材料的孔的形状和尺寸。多孔陶瓷材料的成型方法与普通陶瓷相似,主要包括成型,挤出,等静压,铆接,注射和浆料浇铸。有机泡沫浸渍方法有机泡沫浸渍方法是一种方形发泡方法,其中陶瓷浆料浸渍有机泡沫,干燥后烧掉有机泡沫,得到多孔陶瓷过滤器。该方法适用于制备具有高孔隙率和开孔的多孔陶瓷。通过该方法制备的泡沫陶瓷是目前最重要的多孔陶瓷过滤元件之一。溶胶 - 凝胶法溶胶 - 凝胶法主要利用凝胶过程中胶体颗粒的积累,在凝胶处理和热处理过程中留下小孔,形成可控的多孔结构。该方法的大部分产生纳米孔,其主要用于制备微孔陶瓷。溶胶 - 凝胶工艺是制备多孔陶瓷的新工艺,与其他工艺相比是独特的。例如,溶胶 - 凝胶法用于制备氧化铝多孔陶瓷。与颗粒混合,泡沫浸渍和颗粒喷雾干燥的方法相比,溶胶 - 凝胶法可以进一步改善氧化铝多孔陶瓷孔径分布的控制,相变和纯度。和微观结构。多孔蜂窝陶瓷蜂窝陶瓷的挤出成型有多种,挤出成型是最常用的制造方法之一。该过程如下:原料合成 - 混合 - 挤出 - 干燥 - 烧结产物固相烧结过程固相烧结过程利用了细颗粒易于烧结的特性,并且相同组成的细颗粒被添加到在该温度下,通过蒸发和迁移在大颗粒的接合处烧结细颗粒,从而连接大颗粒。由于每个聚集体仅在几个点处与其他颗粒连接,因此在烧结体中形成大量三维通孔。凝胶注射成型工艺凝胶注射成型工艺起源于20世纪90年代。美国橡树岭国家实验室首先将传统的陶瓷成型技术与高分子化学反应相结合,开发出这种新的陶瓷制备工艺。凝胶注射成型工艺是原位成型工艺,主要通过有机单体或少量添加剂的化学反应的原位固化形成,以获得具有良好微观均匀性和一定强度的生坯,以及然后烧结以获得成品。冷冻干燥过程在此过程中ss,ice用于包围和隔离柱状凝胶,并且溶液中冰的生长方向被控制为单向生长,并且在冰溶解后形成纤维。在另一种制备多孔陶瓷的冻干方法中,溶剂直接从固体到气体升华排除。通过控制金属盐溶液的冷冻方向获得具有良好方向性和高孔隙率(> 90%)的多孔陶瓷。自蔓延高温合成(SHS)过程燃烧合成的主要过程,又称自蔓延高温合成燃烧合成技术,用于制备多孔材料是放热反应,化学反应释放的热量保持不变合成新物质时反应的自反应所需的多孔材料包括具有形状的多孔材料。燃烧合成过程总是伴随着烧结,烧结体的孔隙率非常高,可达到约50%或甚至更高。与传统方法相比,SHS主要具有以下特点和优点:合成反应过程迅速,能量大量节省,产品纯度高,工艺相对简单,适合制备各种无机材料。 SHS的主要缺点是反应快,样品的烧结尺寸难以控制。水热 - 热静压工艺该工艺通过使用水作为压力传递介质来制备各种孔径的多孔陶瓷。简单的制备步骤如下:将有机硅凝胶与10%(质量百分比)的水混合,置于高压釜(压力10-15MPa,温度300℃)中,通过水的挥发制成多孔陶瓷。汽。在水热恒温过程中,反应时间通常为10-180分钟。在25MPa下处理60分钟后,所得多孔陶瓷材料的堆积密度为0.88g / cm 3,孔体积为0.59cm 3 / g,孔径分布为30-50nm,抗压强度为至80兆帕。多孔陶瓷水热恒温工艺具有以下优点:所得多孔陶瓷材料抗压强度高,性能稳定,孔径分布宽。组织遗传制备过程该过程利用植物材料(木材,竹子等)的天然多孔结构,在惰性气体气氛中在800至1000℃下热解和碳化,以获得与碳纤维预制棒几乎相同的碳预制棒。木材的多孔结构。然后,使用碳预制棒作为模板,通过在1600℃下蒸发液体硅形成的硅蒸气渗透到模板中以形成多孔碳化硅陶瓷。该工艺简单,成本低,但产品的孔结构主要取决于材料本身的结构,可设计性差,SiC的转化率较低。木材也可以在真空中浸渍到树脂中,然后在约1200℃下热解,以在冷却后获得具有一定孔隙率的木材陶瓷。陶瓷过滤器陶瓷膜陶瓷膜过滤器