中國粉體網(wǎng)訊  多孔陶瓷是一種新型的陶瓷材料，具有透過性好、密度低、強(qiáng)度高、比表面積大、熱導(dǎo)率小，以及耐腐蝕、耐高溫等一系列優(yōu)良特性，廣泛的應(yīng)用于冶金、化工、生物醫(yī)藥、催化劑載體、保溫、吸聲減震等方面。包括氧化鋯和氧化鋁在內(nèi)的氧化物陶瓷其性價比高，制備工藝相對于氮化物陶瓷和碳化物陶瓷要簡單，更易于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，是目前最常用的陶瓷材料。

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以下是幾種多孔氧化物陶瓷的簡介：

Al₂O₃多孔陶瓷

Al₂O₃多孔陶瓷的原料易得，制備工藝簡單，性能優(yōu)異，在電子電器、冶金、化工、建筑和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。Al₂O₃有α-Al₂O₃、β-Al₂O₃和γ-Al₂O₃三種晶型，以離子鍵結(jié)合，擴(kuò)散系數(shù)很小，導(dǎo)致其燒結(jié)溫度很高，必須配以適量的燒結(jié)助劑（如CaO、MgO、TiO₂和SiO₂等）來降低燒結(jié)溫度。Al₂O₃多孔陶瓷常用的制備方法有添加造孔劑法、有機(jī)泡沫浸漬法、模板法、顆粒堆積法和溶膠-凝膠法等。

SiO₂多孔陶瓷

SiO₂陶瓷具有優(yōu)異的耐高溫性，硬度高，耐磨性和物理化學(xué)穩(wěn)定性好。SiO₂多孔陶瓷具有比表面積大、介電常數(shù)小、質(zhì)量輕和體積小等特點，可作為敏感元件、吸波材料、輕質(zhì)隔熱材料、寬頻帶天線罩材料等，在電子、建筑、冶金和航天飛行器已廣泛應(yīng)用。

ZrO₂多孔陶瓷

ZrO₂具有m-ZrO₂、t-ZrO₂和c-ZrO₂三種晶型。在一定溫度下，ZrO₂發(fā)生晶型轉(zhuǎn)化時伴隨體積膨脹，可能導(dǎo)致制品開裂，一般采用稀土氧化物作為穩(wěn)定劑來改善其體積膨脹問題。ZrO₂多孔陶瓷優(yōu)異的耐高溫、抗熱震性能，賦予其獨特的應(yīng)用價值，可作為耐高溫材料、航天器材、人體植入材料、催化和分離材料等，在化工、航天航海、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用日漸突出。

Al₆Si₂O₁₃多孔陶瓷

Al₆Si₂O₁₃（莫來石）多孔陶瓷具有低的熱膨脹系數(shù)，以及良好的力學(xué)性能和高溫穩(wěn)定性，被用于輻射燃燒器、催化劑載體、薄膜反應(yīng)器、高溫氣體和熔融金屬的過濾器等。

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Mg₂Al₄Si₅O₁₈多孔陶瓷

Mg₂Al₄Si₅O₁₈(堇青石)有高溫型(α)和低溫型(β)兩種晶型，在1000℃～1050℃發(fā)生β型向α型的轉(zhuǎn)化。Mg₂Al₄Si₅O₁₈的熱膨脹系數(shù)低，吸附性強(qiáng)，具有優(yōu)良的耐熱沖擊性和高溫穩(wěn)定性，主要作為催化劑載體、高溫熔體與微粒過濾器等。堇青石較其他陶瓷材料的強(qiáng)度低，為提高其強(qiáng)度，在燒制過程中通常要加入添加劑。添加劑在堇青石燒制過程中的主要作用如下：低熔點的添加劑既可促進(jìn)堇青石燒結(jié)，也可降低其熱膨脹系數(shù)；通過增韌補(bǔ)強(qiáng)提高堇青石的力學(xué)性能。

Mg₂SiO₄多孔陶瓷

Mg₂SiO₄（鎂橄欖石）多孔陶瓷的熱導(dǎo)率低，強(qiáng)度高，多孔質(zhì)輕，性質(zhì)穩(wěn)定，主要作為耐火材料、隔熱保溫材料應(yīng)用在冶金和環(huán)保等行業(yè)。

復(fù)合多孔氧化物陶瓷

近年來，氧化物系復(fù)合多孔陶瓷（如Al₂O₃基和Al₆Si₂O₁₃基復(fù)合多孔陶瓷等）備受關(guān)注，材料中各物質(zhì)的優(yōu)勢互補(bǔ)，可顯著改善其綜合性能。氧化物之間的相互復(fù)合及組成比例的調(diào)控，將會成為未來制備高性能多孔陶瓷研究的熱點。

隨著多孔陶瓷制備技術(shù)的不斷開發(fā)與完善，以及相關(guān)理論的不斷深化研究，氧化物多孔陶瓷及其復(fù)合材料的研究正朝著高效、綠色和環(huán)保方向邁進(jìn)，其必將在冶金、化工、能源和環(huán)保等工業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。

參考資料：

尹月，馬北越，張博文，李世明，于景坤.氧化物多孔陶瓷研究新進(jìn)展.耐火材料

郭堅，張超，徐鵬，范德蔚，丁艷，曾俐，鄒景良，張偉儒.氧化物多孔陶瓷制備工藝的研究進(jìn)展.硅酸鹽通報

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