基于Isobam体系多孔陶瓷的可控制备及性能研究

发布时间：2022-12-03 21:38

　　本文以Al₂O₃为原料,聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微球为造孔剂,异丁烯/马来酸酐共聚物（Isobam104）为胶凝剂和分散剂结合凝胶注模法和添加造孔剂法成功制备出坯体均匀、孔径均一、强度良好的多孔Al₂O₃陶瓷。由于在多孔陶瓷的干燥和烧结过程中会产生从生坯到烧结体的收缩,这是影响多孔陶瓷的微观结构和性能的关键问题之一。通过在烧结过程中造孔剂燃烧产生的气体和低密度产物的形成引起的体积膨胀,可以有效地补偿收缩并可以实现对样品收缩率的控制和近净尺寸多孔陶瓷的制备。因此,在多孔Al₂O₃陶瓷的制备基础上,我们通过添加CaCO₃制备了收缩率可控的近净尺寸氧化铝-铝酸钙多孔陶瓷。在制备多孔Al₂O₃陶瓷过程中我们研究了分散胶凝剂、稳定剂含量对浆料流变性能的影响,并且探究了PMMA添加量、不同烧结温度对多孔Al₂O₃陶瓷气孔率和抗压强度的影响。结果表明,采用这... 

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 多孔陶瓷概况
        1.2.1 多孔陶瓷发展历程
        1.2.2 多孔陶瓷的分类
        1.2.3 多孔陶瓷的制备方法
        1.2.4 多孔陶瓷的成型工艺
    1.3 陶瓷浆料的稳定性
    1.4 陶瓷浆料的流变性
    1.5 多孔陶瓷的应用
    1.6 多孔陶瓷的研究趋势
    1.7 存在问题及初步解决措施
    1.8 课题研究的主要内容和意义
        1.8.1 课题研究的主要内容
        1.8.2 课题研究的意义
2 实验
    2.1 实验原料
    2.2 实验设备
    2.3 测试和表征
        2.3.1 TG-DTA测试
        2.3.2 流变性测试
        2.3.3 多孔陶瓷的气孔率和体积密度
        2.3.4 多孔陶瓷的强度
        2.3.5 多孔陶瓷的气孔孔径测试
        2.3.6 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.7 X射线衍射(XRD)
3 以PMMA为造孔剂的凝胶注模工艺制备多孔Al_2O_3 陶瓷
    3.1 引言
    3.2 制备过程
    3.3 研究内容
    3.4 结果与分析
        3.4.1 有机添加剂用量对Al_2O_3浆料流变性的影响
        3.4.2 TG-DTA热分析
        3.4.3 不同造孔剂添加量的多孔Al_2O_3陶瓷微观结构
        3.4.4 孔径分布
        3.4.5 造孔剂添加量对多孔Al_2O_3陶瓷气孔率和抗压强度的影响
        3.4.6 烧结温度对多孔Al_2O_3陶瓷气孔率和抗压强度的影响
    3.5 本章小结
4 以凝胶注模-造孔剂法制备近净尺寸的多孔Al_2O_3-铝酸钙陶瓷
    4.1 引言
    4.2 制备过程
    4.3 研究内容
    4.4 结果与分析
        4.4.1 TG-DTA热分析
        4.4.2 CaCO_3 添加量对多孔Al_2O_3-铝酸钙陶瓷收缩率的影响
        4.4.3 不同CaCO_3添加量多孔Al_2O_3-铝酸钙陶瓷XRD分析
        4.4.4 孔径分布
        4.4.5 不同CaCO_3添加量的多孔Al_2O_3-铝酸钙陶瓷微观结构
        4.4.6 不同CaCO_3添加量对多孔Al_2O_3-铝酸钙陶瓷气孔率和抗压强度的影响.
        4.4.7 不同PMMA添加量对多孔Al_2O_3-铝酸钙陶瓷收缩率的影响
        4.4.8 不同PMMA添加量对多孔Al_2O_3-铝酸钙陶瓷气孔率和抗压强度的影响
    4.5 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]以PMMA为造孔剂的凝胶注模工艺制备多孔Al2O3陶瓷[J]. 郝边磊,陈仕乐,张健,汪长安.  硅酸盐学报. 2019(09)
[2]凝胶注模成型法制备多孔Al2O3陶瓷[J]. 吕迎,李俊刚,孙建波,吴明忠,祝春玲.  中国科技信息. 2018(16)
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[5]挤出成型结合造孔剂法制备多孔磷酸钙生物陶瓷及其表征[J]. 冯胜雷,何福坡,叶建东.  中国科技论文. 2017(10)
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博士论文
[1]多孔氧化物陶瓷的可控烧结制备及性能研究[D]. 孙志强.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所) 2017
[2]熔盐介质中碳材料改性及微孔轻质材料制备的基础研究[D]. 丁军.武汉科技大学 2013

硕士论文
[1]多孔碳化硅蜂窝陶瓷的制备研究[D]. 朱林.浙江大学 2013
[2]发泡注凝法制备多孔氧化铝陶瓷保温材料[D]. 文青.武汉理工大学 2012



本文编号：3707026