多孔陶瓷过滤板的制备及性能研究

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本工作采用有机泡沫前躯体浸渍工艺制备了氧化铝质与堇青石质多孔陶瓷过滤板,利用先进的材料表征手段(DSC、XRD),系统地研究了过滤板的性能,测试了氧化铝质与堇青石质多孔陶瓷过滤板的孔隙率,探讨了CeO2掺杂对堇青石质多孔陶瓷的烧结相变过程、烧结性能和力学性能的影响。本研究对于开发高孔隙率、高力学性能的多孔陶瓷有一定的指导意义。试验结果证明,有机前躯体浸渍法适于制取高气孔率且气孔相互贯通的制品,其工艺简单,成本低廉。制备过程中前躯体的选择,烧成温度与保温时间都影响着最终制品的性能。多孔陶瓷的压缩与弯曲强度随着孔隙率升高而下降。氧化铝质多孔陶瓷的主晶相为刚玉;以30 ppi的前驱体制备的过滤板为例,孔隙率为88.9 vol %的氧化铝质泡沫陶瓷压缩强度为3.31 MPa,弯曲强度为1.69 MPa,孔隙率为86.8 vol %的氧化铝质泡沫陶瓷压缩强度达到3.50 MPa,弯曲强度为1.91 MPa。抗热震性能良好。堇青石质多孔陶瓷的主晶相为堇青石,掺杂CeO2后,当前躯体为30ppi时,制品的平均压缩与平均弯曲强度分别由原来的4.01MPa,2.03MPa提高到4.20MPa与2.10MPa,制品具备良好的抗热震性能。
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