熱發(fā)泡法制備氧化鋁泡沫陶瓷的結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、熱發(fā)泡法提供了一種工藝簡(jiǎn)單和環(huán)境友好的泡沫陶瓷制備方法，并且所制備的泡沫陶瓷結(jié)構(gòu)均勻，孔筋致密。首先分別研究了一水葡萄糖基、無(wú)水葡萄糖基和蔗糖基氧化鋁泡沫陶瓷的制各及性能;隨后在無(wú)水葡萄糖基氧化鋁泡沫陶瓷制備的基礎(chǔ)上，研究了發(fā)泡溫度、燒成溫度、氧化鋁微粉粒度及硅微粉加入量對(duì)氧化鋁泡沫陶瓷制備和性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴熱發(fā)泡法合成的氧化鋁泡沫陶瓷的氣孔率高達(dá)91.9～94.3％，燒后的氧化鋁泡沫陶瓷是氣泡-窗口(Ce

2、ll-window)型的結(jié)構(gòu);糖熔液為牛頓流體，氧化鋁微粉分散在糖熔液中的分散液為賓漢姆流體，分散液出現(xiàn)剪切稀化的現(xiàn)象，并且隨著分散相氧化鋁微粉含量的增加，分散液的粘度增加，剪切稀化現(xiàn)象加強(qiáng);α-Al2O3微粉可能促進(jìn)了葡萄糖聚合物和蔗糖聚合物的脫水和氧化。⑵隨著氧化鋁與分散介質(zhì)的質(zhì)量比增加，分散液的發(fā)泡高度先降低后升高，大孔孔徑和孔筋厚度增大，耐壓強(qiáng)度先增大后減小。當(dāng)氧化鋁與無(wú)水葡萄糖質(zhì)量比為1.2時(shí)，試樣的耐壓強(qiáng)度最大，為1.46

3、MPa，此時(shí)表觀密度為0.287 g/cm3。由分散相濃度的增加造成分散液粘度的增加容易穩(wěn)定大的氣泡，由分散介質(zhì)本身較高粘度造成分散液粘度的增加容易穩(wěn)定小的氣泡。⑶隨著發(fā)泡溫度的提高，分散液的發(fā)泡高度升高，試樣的總氣孔率增大，表觀密度和耐壓強(qiáng)度減小。發(fā)泡溫度高不利于氣泡穩(wěn)定并且使得窗口數(shù)量明顯增多;隨著燒成溫度從1450℃升高至1600℃，試樣的表觀密度從0.19 g/cm3增大至0.287g/cm3，燒后線收縮從16.5％增加至24.

4、5％，耐壓強(qiáng)度從0.36 MPa增加至1.46 MPa;隨著氧化鋁微粉粒度的增加，試樣的表觀密度從0.111g/cm3增加到0.277g/cm3，總氣孔率從97.2％降低到93.1％，燒后線收縮從19.3％降低到14.3％。⑷硅微粉的引入改變了分散液的流變性能，使得分散液粘度增加，有利于分散液發(fā)泡過(guò)程中氣泡的穩(wěn)定。隨著硅微粉加入量從0增加到8wt％，試樣的表觀密度由0.267g/cm3降低到0.206g/cm3，燒后線收縮率由19.7％