多孔氧化鋁陶瓷不僅存在氧化鋁陶瓷耐高溫、耐腐化性好，同時存在多孔資料比名義積大、熱導率低等精良特點，現已普遍利用于沾染分別、固定化酶載體、吸聲減震跟傳感器資料等眾多范疇，在航天航空、能源、石油等范疇中也存在十分遼闊的利用前景。資料的機能與利用取決于其相組成跟微觀結構，多孔氧化鋁陶瓷恰是利用了氧化鋁陶瓷固有屬性跟多孔陶瓷的孔隙結構，其中影響孔隙結構的重要因素是制備工藝與技巧。

圖1 ?多孔氧化鋁陶瓷管

　　一、多孔氧化鋁陶瓷的制備工藝

目前，多孔氧化鋁陶瓷的制備工藝重要有增加造孔劑法、有機泡沫浸漬法、發泡法、顆粒沉積工藝、冷凍干燥法跟凝膠注模法。

1、增加造孔劑法

增加造孔劑法是制備多孔氧化鋁陶瓷較為簡單、經濟的方法，該工藝是在氧化鋁陶瓷生坯制備進程中加入固態造孔劑，而后通過燒結去除造孔劑留下氣孔。增加造孔劑法制備多孔氧化鋁陶瓷的要害在于造孔劑的品種跟數量，其次是造孔劑粒徑大小。增加造孔劑的目標在于進步資料的氣孔率，因此請求其不能與基體反應，同時在加熱進程中易于消除且消除后無有害殘留物質。

常用的造孔劑分為有機造孔劑跟無機造孔劑兩大類，有機造孔劑重要有淀粉、松木粉、聚乙烯醇、聚乙二醇等；無機造孔劑重要有碳酸銨、氯化銨等高溫可分解鹽類跟各類碳粉。

圖2 ?存在梯度散布孔的氧化鋁陶瓷及 SEM 圖片

增加造孔劑法制備多孔氧化鋁陶瓷優點是：工藝簡單，本錢低，易于大范圍生產；毛病是：造孔劑作為第二相加入，與基體資料很難完全混淆均勻，輕易造成資料性質的不均勻。另外，造孔劑自身盤踞的空間有限，同時在燒結進程中會有燒結緊縮，因此個別造孔劑法所得到的多孔陶瓷的氣孔率個別低于。

2、有機泡沫浸漬法

有機泡沫浸漬法是一種利用網絡結構的有機泡沫浸漬陶瓷漿料，而后通過高溫燒結去除有機載體，從而獲得存在開孔三維網狀多孔陶瓷的方法，目前已成為制備多孔氧化鋁陶瓷資料利用的技巧之一。研究者以聚氨酯泡沫塑料為模板，采取兩步涂覆工藝復制出氧化鋁多孔陶瓷濾波器，首先將塑料泡沫浸漬在漿料中獲得層，而后采取噴涂及離心技巧獲得第二層，結果發明第二層涂層對資料的均勻性跟緊縮強度有較大影響，采取離心技巧時低粘度漿料后果較好，采取噴涂技巧時，高濃度氧化鋁漿料更好。

有機泡沫浸漬法優點是：工藝簡單、操作便利、本錢低廉，通過抉擇不同品種的有機泡沫可能調節多孔資料的微觀結構跟形貌。常用的有機泡沫包含聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚亞胺酯、海綿跟乳膠。

3、發泡法

發泡法是一種通過向氧化鋁陶瓷漿料中加入起泡劑，或者通過疾速攪拌將氣體引入到陶瓷坯體，而后再經過燒結獲得多孔氧化鋁陶瓷資料的方法。與有機泡沫浸漬法比較，發泡法可能制備出小孔徑的閉口氣孔，通過把持發泡劑的用量跟發泡時光等因素，可能得到所需孔徑尺寸的多孔氧化鋁陶瓷。常用的發泡劑有碳化鈣、氫氧化鈣、雙氧水等。

圖3 ?多孔氧化鋁陶瓷SEM圖

發泡法優點是：工藝較為簡單、本錢也很低；毛病是：氣體的產生不能正確把持，孔徑大小不均勻，氣孔密度無奈把持。此外，因為熱力學不牢固，氣泡間易于彼此結合形成較大的氣泡以降落體系自由能。通常采取加入名義活性劑的方法來降落氣 - 液界面能。

4、顆粒沉積工藝

顆粒沉積工藝利用小顆粒易于燒結，在高溫下產生液相的特點，使氧化鋁顆粒連接起來制備多孔陶瓷。在該工藝中，對孔徑尺寸的把持可能通過抉擇不同粒徑的顆粒來實現，所得多孔氧化鋁陶瓷中孔徑大小與顆粒粒徑成正比，氧化鋁顆粒粒徑越大，形成的孔徑就越大；顆粒越均勻，產生的氣孔散布越均勻。個別來說，原料顆粒的尺寸應為所需孔徑尺寸的三至六倍。然而當須要獲得大氣孔時，就要抉擇較大的顆粒，輕易造成燒結艱苦。為了降落燒結溫度，通常在制備進程中加入低熔點的粘結劑使氧化鋁顆粒之間形成連接。

目前，研究者利用顆粒沉積工藝制備多孔氧化鋁陶瓷，探討了三種粒徑的氧化鋁顆粒級配對孔徑散布跟抗折強度的影響，結果發明粗顆粒對孔徑散布起決定作用；中等顆粒將大顆粒橋接起來，有利于進步強度，但對孔隙率影響較小；小顆粒的作用與其聚集狀況有關：如均勻疏散，則抗彎強度隨孔隙率的略微增加而增加，但團聚的小顆粒抗衡彎強度跟孔徑散布均不利。

5、冷凍干燥法

冷凍干燥法是一種先將氧化鋁陶瓷漿料冷凍，而后通過降壓使溶劑從固相直接升華成氣相，從而獲得多孔結構的方法。該方法制備出的多孔氧化鋁陶瓷為聯通孔結構，通過把持漿料中冰晶的成長方向，可能得到定向散布的孔洞，燒結成為存在相應結構的多孔氧化鋁陶瓷。

冷凍干燥法優點是：以水為造孔劑，引入的增加劑較少，對環境不會造成沾染，資料的孔隙率可能通過轉變漿料的固含量進行調劑，是一種綠色環保的工藝，可用于高定向、高氣孔率多孔資料的制備。

6、凝膠注模成型工藝

凝膠注模成型工藝首先在有機單體跟交聯劑的混淆溶液中加入氧化鋁陶瓷粉體系備懸浮液，而后加入引發劑跟催化劑，通過有機單體的聚合跟交聯反應使懸浮液固化成型，所得多孔氧化鋁坯體結構均勻、強度高，可進行一定的機械加工，隨落伍行燒結制備得到多孔氧化鋁陶瓷。

圖4 ?凝膠注模成型工藝制備多孔氧化鋁陶瓷工藝流程圖

凝膠注模成型技巧優點是可用于制備外形龐雜的多孔氧化鋁陶瓷；毛病是：丙烯酰胺存在較強的神經毒性，限度了其更普遍的利用，因此尋找低毒乃至無毒的交聯凝膠體系成為凝膠注模成型工藝的重要研究方向之一。

　　二、多孔氧化鋁陶瓷利用

1、催化劑載體資料

多孔氧化鋁陶瓷存在優良的耐熱性、高硬度跟優良的化學牢固性，是幻想的催化劑載體，利用催化焚燒法將有機廢氣轉化為無毒的二氧化碳跟水。

圖5 ?多孔氧化鋁陶瓷

2、傳感器資料

多孔氧化鋁陶瓷可被用作濕度傳感器，其工作原理是空氣中的水被吸附到多孔的名義上，引起了資料的電導的變更，即空氣濕度越大，多孔氧化鋁陶瓷吸附的水層越厚，則傳感器的電導越大，因此可能依據資料電導的大小來推斷四周環境的濕度。

3、微孔膜資料

多孔氧化鋁陶瓷特別適合制成陶瓷分別膜。采取不同的制備工藝，可能制備孔徑尺寸從4nm～15μm的不同孔徑的分別膜。與高分子膜比較，陶瓷分別膜耐高溫、強度高，可實用高壓體系；耐腐化，對沉積在膜名義或微孔內的有機物，可采取酸洗或高溫燒失處理。多孔氧化鋁陶瓷分別膜在高溫煙氣分別、各類油與水的分別、各類研磨油的再生、污水處理、排放液中有用物質的回收、超純水的制備等方面有著遼闊的利用前景。

圖6 ?多孔氧化鋁陶瓷特別適合制成陶瓷分別膜

4、電池隔閡資料

多孔氧化鋁陶瓷可能用作電解液隔閡及電池用隔離板等。利用多孔氧化鋁陶瓷與液體跟氣體接觸面積大，槽電壓比個別資料低的特點，制造的電解隔閡資料可大大降落電解槽電壓，進步電解效力，節儉電能跟電資料，其外形多為板狀跟管狀，目前在化學電池、燃料電池跟光化學電池中均有利用。

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