泡沫陶瓷
泡沫陶瓷材料的发展始于20世纪70年代,是一种具有高温特性的多孔材料.其孔径从纳米级到微米级不等,气孔率在20%～95%之间,使用温度为常温～1600℃泡沫陶瓷一般可以分为两类,即开孔(网状)陶瓷材料以及闭孔陶瓷材料,这取决于各个孔穴是否具有固体壁面.如果形成泡沫体的固体仅仅包含于孔棱中,则称之为开孔陶瓷材料,其孔隙是相互连通的,如果存在固体壁面,则泡沫体称为闭孔陶瓷材料,其中的孔穴由连续的陶瓷基体相互分隔.但大部分泡沫陶瓷既存在开孔孔隙又存在少量闭孔孔隙.一般来说孔隙的直径小于2nm的为微孔材料,孔隙在2～50nm之间的为介孔材料,孔隙在50nm以上的为宏孔材料.
传统制备方法：
1.1 发泡法：采用发泡反应的方法,可以制备形状复杂的泡沫陶瓷制品,以满足一些特殊场合的应用,在陶瓷粉料中加入适当的陶瓷纤维,可改善这一工艺,有效增加坯体在烧结过程中的强度,避免粉化和塌陷.
1.2 溶胶凝胶法：溶胶凝胶法主要用来制备孔径在纳米级的微孔陶瓷材料,该方法经改进后也可以制备高规整度泡沫陶瓷材料.运用溶胶凝胶技术制备泡沫材料,在溶胶向凝胶的转化过程中,体系的粘度迅速增加,从而稳定了前期产生的气泡,有利于发泡.
1.3 添加造孔剂法：通过在陶瓷配料中添加造孔剂,利用造孔剂在坯体中占据一定的空间,然后经过烧结,造孔剂离开基体而形成气孔来制备泡沫陶瓷.造孔剂颗粒的形状和大小决定了泡沫陶瓷材料气孔的形状和大小.其成型方法主要有模压,挤压,等静压,轧制,注射和粉浆浇注等.利用这种方法可以制得形状复杂,气孔结构各异的材料,但气孔分布的均匀性较差.
1.4 有机前驱体浸渍法：目前泡沫陶瓷最理想的制备方法是有机前驱体浸渍法,其工艺流程如图所示.用此种成型方法制备的泡沫陶瓷已在多个领域广泛应用,取得了较为明显的效果.进一步控制浆料性能,适当优化无机粘结剂体系,并严格控制浆料浸渍等工艺过程,可以提高泡沫陶瓷制品的性能.陶瓷粉料溶剂,添加剂－>,浆料制备有机泡沫体选择―>,预处理 ==>,浸渍处理－>,除去多余浆料－>,干燥－>,排除有机泡沫－>,烧成但是有机前驱体浸渍法工艺存在一个明显的缺陷,即制品的孔隙结构,尤其是孔径取决于所选有机泡沫体的孔隙结构和孔径大小.而目前所选用的有机泡沫体的网眼尺寸是有限的,制约了所得泡沫陶瓷材料的孔径和结构.朱新文等采用三维网状有机泡沫为载体,先用浸渍工艺制备出高孔隙率且几乎没有堵孔的网眼坯子,经排塑,预烧处理获得具有一定强度的预制体.预制体的孔棱呈疏松多孔结构,很好地解决了这个问题.
