使用新型环保工艺制造多孔氧化铝陶瓷
陶瓷的制造工艺中通常加入有机材料做添加剂。通过调整这些短效材料的尺寸和加入量可以获得不同气孔尺寸和气孔率的多孔陶瓷。然而，这些有机粘结剂和短效材料会发生彻底的热分解，不会象碳或灰一样保留在烧结体内。同时，在坯体烧结时，大量像 CO 2 和碳氢化合物这类气体散发出来。这些都对环境造成了伤害。为此，日本的研究人员开发了一种新型环保工艺，使用无机材料作为添加剂以减少有机材料使用的数量。 该实验选用水硬性氧化铝（ HA ）和水来获得多孔陶瓷。水硬性氧化铝的主要相组成是 ρ－ Al 2 O 3 ，其水化形成拜耳体和一水软铝石凝胶。水化的 HA 加热时转化为 α＿Al 2 O 3 ， α＿Al 2 O 3 是氧化物陶瓷的主成分之一。
实验过程为：将水硬性氧化铝（纯度为 99.7% ）同蒸馏水混合获得料浆。在真空条件下将料浆排气 3 分钟，将料浆浇注到直径为 25 ㎜的模具中成型。水与水硬性氧化铝的比值范围为 0.6 ～ 2.4 （重量比）。模具中的料浆放在相对湿度超过 90 ％的容器中在 25 ℃下 养护 24 小时。然后，将坯体取出在室温下缓慢干燥。最后，在空气中升温到 1400 ℃保温 2小时烧结。为了确保脱水期间不产生裂纹在低温下加热速度维持在10℃/小时。 通过测定水硬性氧化铝料浆的放置时间、生坯的密度、生坯的强度、对试样 XRD 分析和 SEM 观察以及测定烧结试样的体积密度、开口气孔率、气孔尺寸分布等得出结论：水硬性氧化铝料浆的放置程度受其含水量的影响，此外水硬性氧化铝料浆的放置时间可通过调整试样的养护温度来控制。水硬性氧化铝料浆的硬化是由于形成了水软铝石凝胶三维网络结构。即使不加入有机粘结剂，生坯仍然具有较高的强度。生坯中含有大量的水，水起到一种短效材料的作用。因此，在不使用有机短效材料的情况下，可以通过变化水的加入量来控制氧化铝陶瓷的开口气孔率。
用此工艺制备的坯体在烧成时释放出来的是水，碳氢化合物的量很少。因此可以说，在多孔氧化铝陶瓷生产过程中使用水硬性氧化铝作为水硬性无机结合剂、用水代替短效材料是一种环保型技术。转载请注明中国陶库：http://www.taokooo.com
实验过程为：将水硬性氧化铝（纯度为 99.7% ）同蒸馏水混合获得料浆。在真空条件下将料浆排气 3 分钟，将料浆浇注到直径为 25 ㎜的模具中成型。水与水硬性氧化铝的比值范围为 0.6 ～ 2.4 （重量比）。模具中的料浆放在相对湿度超过 90 ％的容器中在 25 ℃下 养护 24 小时。然后，将坯体取出在室温下缓慢干燥。最后，在空气中升温到 1400 ℃保温 2小时烧结。为了确保脱水期间不产生裂纹在低温下加热速度维持在10℃/小时。 通过测定水硬性氧化铝料浆的放置时间、生坯的密度、生坯的强度、对试样 XRD 分析和 SEM 观察以及测定烧结试样的体积密度、开口气孔率、气孔尺寸分布等得出结论：水硬性氧化铝料浆的放置程度受其含水量的影响，此外水硬性氧化铝料浆的放置时间可通过调整试样的养护温度来控制。水硬性氧化铝料浆的硬化是由于形成了水软铝石凝胶三维网络结构。即使不加入有机粘结剂，生坯仍然具有较高的强度。生坯中含有大量的水，水起到一种短效材料的作用。因此，在不使用有机短效材料的情况下，可以通过变化水的加入量来控制氧化铝陶瓷的开口气孔率。
用此工艺制备的坯体在烧成时释放出来的是水，碳氢化合物的量很少。因此可以说，在多孔氧化铝陶瓷生产过程中使用水硬性氧化铝作为水硬性无机结合剂、用水代替短效材料是一种环保型技术。转载请注明中国陶库：http://www.taokooo.com
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