牺牲模板法制备氧化铝多孔陶瓷的工艺和性能研究

作     者：杨尔慧 

作者单位：西安工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王俊勃;徐洁;周长青

授予年度：2016年

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：牺牲模板 生物模板 纤维织物 聚合氯化铝 氧化铝陶瓷 

摘      要：金属材料、无机非金属材料、有机合成材料和复合材料时最常用的四大类材料,其中,无机非金属材料是历史最悠久的材料。大约在几千年以前就发现可以利用天然粘土作原料,制成一定形状的器皿,再在火堆中烧制成坚硬、结实的陶瓷,由此掌握了利用天然粘土作为原料来制备陶瓷的技术。这就是原始的陶瓷,也是人类最早使用的人工复合材料。陶瓷材料不但烧结温度较低,而且是一种含有较多气孔、质地松软的未完全烧结的制品。本课题从合理利用资源以及回收利用废料出发,利用我国资源丰富的天然麻纤维为原料,采用牺牲模板的方式研究了以苎麻纤维织物为生物模板制备遗态材料的方法,尝试以聚合氯化铝溶液为浸渍液,经浸渍、干燥获得前驱体,将前驱体经有氧煅烧制备出具有苎麻纤维织物遗态结构的氧化铝陶瓷材料;然后通过在聚合氯化铝溶液中添加正硅酸乙酯、氧化镁、硅酸钠、四氯化锆、钛酸丁酯作为诱导剂,从而以增强纤维织物氧化铝陶瓷材料的力学性能。采用热重分析、X射线衍射技术、能谱和扫描电子显微镜对纤维织物遗态结构氧化铝陶瓷材料制备过程中结构的变化进行了深入的研究,研究了聚合氯化铝浸渍液浓度、浸渍时间、浸渍温度、浸渍方式、烧结温度、诱导剂等因素对织物遗态结构氧化铝材料的晶体结构、物相组成、微观形貌以及物理性能的影响。研究表明,聚合氯化铝浸渍液浓度、浸渍时间、浸渍温度、浸渍方式等因素对织物遗态结构氧化铝材料的物相组成、微观结构及性能影响较大;烧结温度、诱导剂等因素对织物遗态结构氧化铝陶瓷材料的微观组织形貌以及力学性能有着较大的影响。并且牺牲模板后,所制备的氧化铝陶瓷材料能够完整的保留模板的形态结构。