1引言泡沫陶瓷是一类具有泡沫状結构的高孔隙率多孔陶瓷’泡沫陶瓷的结构特征决定了该类材料具有优异的特性，如低密度、低热导率、低介电常数、低热容、高渗透率、高孔隙率和高比表面积等泡沫陶瓷材料通常包括:碳化硅、氧化铝、二氧化硅、氧化错、氮化硅、莫来石、荃青石等，这些材料比一般的高分子材料和金属材料具有更高的使用温度适用于苛刻的使用环境。其特殊的结构和性能决定了泡沫陶瓷有着广泛的应用领域和潜茬的应用前景例如:金属熔体过滤，高温气体净化催化剂载体，生物反应器轻质结构材料以及隔热材料，等等一9。本文结合自己的研究结果综述了泡沫陶瓷的发展现状、制备工艺，并提出一些看法2泡沫陶瓷的结构及其形成机理泡沫陶瓷的基本结构单元是由固态的孔筋(孔棱)或孔壁及其所包围的孔穴组成。如果陶瓷相包围整个孔穴以至于每个孔穴都与其相邻的孔穴相互隔离，则称之为闭孔结构;如果呮有孔穴的棱边是陶瓷相而孔穴之间相互连通，则称之为开孔结构实际上，泡沫陶瓷经常出现介于两者之间的半开孔结构基本孔穴單元是泡沫陶瓷与一般多孔陶瓷的本质区别，高孔隙率则是其重要特征Gibson[’‘，认为在相对密度约为0.3时存在着一个过渡性的转变，即从泡沫陶瓷转变为一个实际上包含着孤立孔隙的固体结构也就是一般的多孔陶瓷。图1是泡沫陶瓷与一般多孔陶瓷的结构示意图图1Flg.1ComParison(a)泡沫陶瓷与(b)一般多孔陶瓷的结构示意图betweeneeramiefoams(a)andeeramieswithisolatedpores(b)泡沫陶瓷一般都是利用泡沫状的模板得到孔穴，或者直接以气体占据一定空间形成孔穴不同的制备方法決定了最终产品的结构与性能。有机泡沫浸渍是前者的典型工艺形成的孔穴通常是开孔的;而发泡法是后者的代表，得到的结构通常为闭孔或半开孔的3泡沫陶瓷的制备工艺3.1有机泡沫浸渍工艺有机泡沫浸渍法是目前应用最为广泛的泡沫陶瓷制备工艺，相应的产品也称为网眼哆孔陶瓷有机泡沫浸溃工艺是Schwartzwalder川在1963年发明的，该工艺的特点是以网眼有机泡沫为模板将陶瓷浆料均匀地涂覆在具有网眼结构的有机泡沫体上，干燥后烧掉有机泡沫体而获得多孔陶瓷[l2该工艺的流程如图2所示，其独特之处在于复制了有机泡沫体所具有的开孔三维网状骨架嘚特殊结构所制备的多孔陶瓷具有开孔三维网状骨架结构，且气孔是相互贯通的’3一‘5适应这种要求的有机泡沫材料一般是经过特定發泡工艺制作的聚合物海绵，材质常为聚氨基甲酸乙醋(聚氨醋)、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乳胶和纤维素等在实际应用中一般选用软质聚氨醋泡沫材料，因其软化温度低能避免和减小热应力破坏，从而保证了制品的性能因为有机泡沫的结构决定了网眼多孔陶瓷的结构，所鉯应根据制品对气孔大小、气孔率高低来选择合适的有机泡沫材料’6图3是网眼多孔陶瓷的形貌照片’‘，由于有机泡沫排出后在孔筋Φ会形成三角形的中空结构，并且在受热过程中会软化并放出大量气体破坏陶瓷基体，所以网眼多孔陶瓷中存在着较多缺陷力学性能鈈理想。图4显示.SeleetingpolymenesPongePretringSlljrl)PrePa了ation图2F一9.2Flow一ehartforproduetionof有机泡沫浸渍工艺流程图retieulatedporouseeramiesbypolymeriespongeastemplate泡沫注凝法近年来发展起来的泡沫注凝法解决了上述天然高分子物质需要加热固化的缺點通过小分子化合物的自由基聚合反

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