多孔陶瓷的制备、应用及发展前景

多孔陶瓷的制备、应用及发展前景

一、多孔陶瓷的制备、应用及发展前景(论文文献综述)

孙海军,李月丽,刘建[1](2021)在《堇青石多孔陶瓷的研究进展》文中研究说明本文介绍了多孔陶瓷的制备工艺及发展历程,阐述了多孔陶瓷的材料组成和微观结构,分析了不同原料造孔剂、碱金属氧化物等对多孔陶瓷性能的影响规律,并对堇青石多孔陶瓷的未来发展做了展望。

袁绮,谭划,杨廷旺,陆文龙,臧佳栋,李浩宇,鄢文超,张升伟,卢亚,张海波[2](2021)在《多孔陶瓷的制备方法及研究现状》文中提出近年来,多孔陶瓷材料在保温、气体过滤、催化载体、分离膜、窑具、骨和牙齿的生物医学替代品,以及传感器材料等领域应用越来越广泛。针对多孔陶瓷制备工艺和性能的研究呈现快速发展的趋势,并取得了大量的研究成果。本文以多孔陶瓷的制备工艺为主线,综述了部分烧结法、牺牲模板法、复制模板法、直接发泡法和3D打印法等5种主要多孔陶瓷制备方法的发展现状与研究成果。同时也探讨了各种方法的优缺点以及未来的发展方向,为多孔陶瓷的进一步发展提供了指导和参考。

张笑妍,杨君洁,李雯昊[3](2021)在《基于浆料的陶瓷增材制造技术制备多孔陶瓷研究进展》文中研究说明多孔陶瓷因将多孔结构引入到陶瓷材料中而具备体积密度低、比表面积高、导热系数低、耐高温、耐腐蚀等特点,在催化过滤、生物支架、保温隔热、轻质结构部件等方面具有广泛的应用。多级孔陶瓷有效整合了多种孔结构带来的性能优势,实现了材料在同等体积水平的功能最大化,成为多孔陶瓷的发展趋势,然而其制备仍存在巨大挑战。陶瓷增材制造技术突破了传统陶瓷成形工艺需要特定模具且成形精度低的限制,仅通过层层连接的方式即可成形各种复杂形状、高精度陶瓷材料。打印前原材料形式包括粉体、块材、线材和浆料,其中基于浆料的陶瓷增材制造技术结合了陶瓷增材制造技术及胶态成形工艺的优势,不仅有利于复杂组分之间均匀混合,还为构建亚微米甚至纳米级别孔结构,实现复杂形状、精细结构多级孔陶瓷的制备提供了条件。首先概述了5类以浆料形式进行打印的陶瓷增材制造技术,包括立体光固化技术、数字光处理技术、双光子聚合技术、喷墨印刷技术以及浆料直写成形技术。进一步系统分析了基于浆料的陶瓷增材制造技术与现有多孔陶瓷制备工艺结合制备多级孔陶瓷的研究现状。最后,对基于浆料的陶瓷增材制造技术制得多孔陶瓷的具体应用及发展方向进行了分析与展望。

殷德政,张学勤,张可强,何汝杰[4](2021)在《基于增材制造的陶瓷材料点阵结构研究现状与挑战》文中研究指明陶瓷材料点阵结构在力学、电磁、声学、热学等领域应用前景广阔。近年来发展起来对增材制造技术为复杂陶瓷材料点阵结构的获得提供了崭新的技术途径。本综述系统介绍对比了陶瓷材料点阵结构的常见增材制造工艺方法,包括立体光刻、数字光处理、双光子光刻、挤出成型、墨水直写、激光选区烧结等。此外,众多研究发现通过设计陶瓷材料点阵功能基元的结构和序构方式可以有效调控陶瓷材料点阵的物理特性,本综述首先归纳了基于力学设计等陶瓷材料点阵结构研究现状,接下来从超常规力学、电磁学、声学、传热、零膨胀、光学等多功能设计角度归纳了新型陶瓷材料点阵结构研究现状。最后,从点阵结构制造缺陷控制、超常力学行为设计、防生化结构设计、智能化结构设计以及结构功能一体化角度,分析了陶瓷材料点阵结构增材制造可能面临的机遇与挑战。

吴一凡[5](2021)在《多孔羟基磷灰石陶瓷基复合相变储能材料构筑及性能调控》文中研究说明

霍存宝,田小永,南洋,李涤尘[6](2021)在《多孔陶瓷材料增材制造》文中提出多孔陶瓷具有低密度、低导热率、高比表面积和耐腐蚀等优点,广泛应用于生物组织工程、催化剂载体、建筑材料等领域。多孔陶瓷的传统成型技术难以满足对多孔陶瓷个性化、结构复杂化、快速制造化、多级孔的要求。增材制造技术(3D打印)具有设计自由度高、制造周期短、制造成本低等优势,可以无需模具快速制造复杂结构多孔陶瓷零件。本文综述了粉末床熔融、粘结剂喷射、材料挤出工艺应用于多孔陶瓷增材制造的研究现状,重点讨论了制备多级孔陶瓷的最新进展及其在陶瓷催化剂载体领域的应用前景,并对所面临的问题进行总结分析,对发展趋势进行了展望。

徐继浩[7](2021)在《利用碳化硅发泡制备轻质陶粒及发泡陶瓷的研究》文中提出随着我国建筑节能及绿色建筑的推广和落地,众多研究专家对开发高性能隔热保温材料投入了极大的关注。轻质陶粒和发泡陶瓷因其质轻高强、良好的机械强度、低热导率、良好的保温隔热性能、安全环保、原料来源广泛、价格低廉等优势受到行业的青睐。目前,以黏土页岩等不可再生资源为主要原料的传统骨料因不符合绿色可持续发展理念而被要求退出市场;粉煤陶粒由于其性能缺陷产量逐年下降;近年来,以固体废弃物为主要原料制备轻质陶粒和发泡陶瓷轻质墙体材料的研究和报道越来越多,推动了固体废弃物的综合利用。然而,针对利用固废制备轻质陶粒和发泡陶瓷的机理性研究还不够深入,在一定程度上,影响到对产品性能的调控,为此开展轻质陶粒制备机理以及工艺条件对于轻质陶粒和发泡陶瓷性能的影响规律研究尤为迫切。本论文以洛南地区钾长石为主要原料,引入适量白矸作为结合剂,以碳化硅作为发泡剂制备轻质陶粒和发泡陶瓷。借助X-射线荧光光谱仪、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、微米X射线三维成像系统分析(CT)、Factsage7.0软件黏度模拟计算、综合热分析-红外光谱联动仪等手段首先研究了烧成温度、粒径大小和碳化硅加入量等因素对于轻质陶粒性能、微结构的影响以及发泡机理,进而研究了利用同样材料体系制备发泡陶瓷其制备工艺条件对其微结构、性能的影响。研究结果表明:(1)以钾长石为主要原料,适量白矸作为结合剂,利用碳化硅为发泡剂可制备出堆积密度在0.3 g/cm3-0.5 g/cm3的轻质陶粒,其中当烧成温度为1220℃、碳化硅掺量为3.0 wt%时,轻质陶粒堆积密度最低可达0.3 g/cm3。(2)在固定钾长石和白矸加入量的条件下,随着烧成温度和碳化硅加入量的变化,高温液相量和粘度发生变化,可以获得两类结构的轻质陶粒,分别是蜂窝结构和单孔结构,孔壁厚度也发生变化,使得轻质陶粒承载能力发生变化。(3)碳化硅是一种性能优异的高温发泡剂,其发泡机理为:随着烧成温度的提高,陶粒在高温下熔融形成具有适宜黏度的硅酸盐玻璃相包裹住由碳化硅氧化产生的CO2和CO等气体形成大量的封闭孔隙结构,从而达到发泡的效果。(4)配料中钾长石与白矸的加入比例、烧成温度以及碳化硅含量对于发泡陶瓷的性能均产生影响;当钾长石含量为77 wt%,烧成温度为1240℃,碳化硅掺量为3.0 wt%时,可以制得表观密度为0.28 g/cm3、抗压强度为1.09 MPa、导热系数为0.065 W/m·K的发泡陶瓷材料。

王璐[8](2021)在《添加造孔剂法制备多孔(Ce0.2Zr0.2Ti0.2Sn0.2Ca0.2)O2-δ高熵陶瓷》文中指出高超声速飞行器研制逐渐占据全球航空航天领域研究的战略制高点。长时间、高马赫数飞行以及气动加热带来的极度严酷热环境直接影响到飞行器的服役安全。这对高超声速飞行器的热防护材料提出了更高的要求。在高超声速热防护领域,多孔陶瓷材料因其高熔点、低热导率及高比强度等特性脱颖而出。高熵陶瓷是近年发展起来的一种新材料,其中萤石结构高熵陶瓷同时具有低热导率和优异的力学性能,是良好的多孔陶瓷基体选择。因此,本着开发优异热防护材料的目的,本文以萤石结构高熵陶瓷为基体,采用添加造孔剂法制备多孔陶瓷材料,研究重要工艺参数对组成、结构和性能的影响规律。以CeO2、ZrO2、TiO2、SnO2和CaCO3粉体为主要原料,市售不同粒径玉米粉为造孔剂,成功地原位制备出了萤石结构多孔(Ce0.2Zr0.2Ti0.2Sn0.2Ca0.2)O2-δ高熵陶瓷。通过正交实验设计对试验主要因素进行了研究,结果表明:影响材料物相组成、烧结收缩率、显气孔率和热导率的主要因素中,烧结温度和造孔剂添加量为显着因素,造孔剂粒径为不显着因素;确定实验优方案为造孔剂粒径0.075 mm以下、造孔剂添加量40 wt.%、烧结温度1420℃。针对影响实验的显着因素烧结温度、造孔剂添加量分别进行单因素循环试验。烧结温度研究结果表明:当烧结温度达到1420℃以上时即可得到单相萤石结构样品;在1400~1480℃范围内,随着烧结温度继续升高,样品气孔率逐渐减小,晶粒尺寸在1440℃之后明显增大,热导率增大。造孔剂添加量的研究结果表明:造孔剂添加量对样品组成及晶粒尺寸影响不大,但对样品烧结收缩率影响显着;当造孔剂添加量超过60 wt.%,烧结收缩率随添加量增大迅速增大,孔隙率变化很小,波动于72.2~74.3%之间,热导率介于0.035~0.040 W·m-1·K-1。综合考虑材料性能测试结果及成果推广应用的经济性,造孔剂粒径为0.075mm以下、烧结温度为1420℃且造孔剂添加量在60 wt.%时方案较优,制备材料的显气孔率为72.2%,体积密度为1.54 g/cm3,热导率低至0.04 W·m-1·K-1。

雷聪[9](2021)在《双连续相TiCx-Cu金属陶瓷的制备及其性能研究》文中研究说明金属陶瓷大多具有优异的力学性能、物理性能和化学性能,如高硬度、高强度、高弹性模量、耐腐蚀、耐磨损、良好的导电导热性,在诸如切削刀具、高速轴承、耐热涂层、耐磨部件、抗烧蚀材料等领域有着广泛的应用需求。然而,由于陶瓷相与金属相之间的润湿性通常较差,界面结合强度低,急冷急热环境下两相热失配以及受制于陶瓷相的较低韧性,使得金属陶瓷的应用受到很大限制。本研究的目的是探索制备一种新型的金属陶瓷,通过研究金属相与陶瓷相之间的界面润湿性与界面结合、设计材料的组织结构并探究合适的热处理工艺,提高金属陶瓷的综合性能,使其具有更高的应用价值。本论文首次探索以Ti粉和纳米乙炔炭黑为初始原料,通过原位无压烧结法制备非化学计量比的TiCx(x=0.5~0.7)多孔预制体,然后将金属Cu在无压条件下浸入多孔预制体的新技术路线,成功获得了具有双连续相结构的TiCx-Cu金属陶瓷;系统研究了TiCx的气孔率、晶粒尺寸与形貌、C与Ti的摩尔比等因素对TiCx-Cu金属陶瓷的微观结构和物相形态的影响;测试了所制备样品的强度、韧性、硬度和抗热震性能,分析了材料性能与其微观结构和物相组成之间的相关性;在此基础上,通过固溶处理使制备的TiCx-Cu金属陶瓷的断裂韧性和弯曲强度得到较大幅度的提高。论文取得的主要研究成果如下:(1)TiCx预制体的结构主要受造孔剂含量、烧结温度、保温时间和初始C与Ti的摩尔比等因素的影响。以造孔剂含量为唯一变量时,预制体TiC0.5的气孔率与造孔剂的添加量呈线性正比关系;造孔剂含量为定值时,随着烧结温度的升高及保温时间的延长,TiC0.5预制体的晶粒通过互相吞并而逐渐长大,预制体收缩,气孔率降低;随着C与Ti的初始摩尔比从0.5升高至0.7,预制体TiCx的x值从0.57升高至0.69,增加C含量会阻碍了TiCx晶粒的长大以及预制体的收缩,导致预制体晶粒尺寸减小,气孔率增大。(2)采用无压浸渗工艺制备了系列不同金属含量、不同化学计量比的双连续相TiCx-Cu金属陶瓷。结果表明,Cu与TiCx之间为反应型润湿,两相的界面结合牢固;在浸渗过程中,TiCx与Cu发生化学反应生成Cu4Ti新相,诱导Cu进入到TiCx晶粒内形成一种独特的根须状结构,同时,不同x值的TiCx(x=0.5,0.6,0.7)预制体浸渗Cu后,由于TiCx中的Ti原子逸出并与Cu发生反应,使得TiCx-Cu金属陶瓷中存留的TiCx的x值均趋于0.76。(3)由于特殊的双连续相结构和良好的两相界面结合,所制备的TiCx-Cu金属陶瓷表现出较高的强韧性。其中,TiC0.5-Cu金属陶瓷的三点弯曲强度为801±42MPa,断裂韧性为10.9±1.1 MPa·m1/2,而TiC0.7-Cu金属陶瓷的三点弯曲强度为1091±59 MPa,断裂韧性为14.8±0.6 MPa·m1/2。材料断口形貌表现为金属相的延性断裂、陶瓷晶粒的穿晶断裂、晶粒内部的金属根须拔出三种混合模式。裂纹扩展过程中发生的偏转、桥接、分叉和金属相拔出等机制显着增大了材料的断裂能,因而提高了材料的弯曲强度和断裂韧性。(4)对TiC0.5-Cu金属陶瓷在不同温度下进行了抗热震性能测试。结果表明,热震后材料的残余强度随热震温度的升高呈非单调改变。在热震温度低于800°C时,材料的残余强度随热震温度的升高而降低,经800°C热震后,其残余强度为535 MPa,比热震前降低了33.2%,但当热震温度升高到1000°C时,其残余强度反而比热震前升高了6.4%,达到852 MPa,而且经1000°C多次热震后其强仅略有降低。这种不同于一般材料的抗热震特性,可以归因于从1000°C高温急剧冷却所引起的金属相的晶粒细化,以及界面相的进一步适配性优化。(5)对制备的TiC0.5-Cu、TiC0.6-Cu和TiC0.7-Cu金属陶瓷进行固溶处理,探讨了固溶温度和时间对材料强度和韧性的影响。结果表明,固溶处理可显着提高材料的断裂韧性,同时对弯曲强度也有不同程度的改善,但是,对不同x值的金属陶瓷来说,其最佳的固溶温度和时间有所不同,对性能的改善程度也不一样。TiC0.5-Cu在925°C保温60 min固溶处理后,其断裂韧性和弯曲强度分别提高了32.1%和16.7%,达到14.4±0.5 MPa·m1/2和935±35 MPa;TiC0.6-Cu在925°C保温30 min固溶处理后,其断裂韧性和弯曲强度分别提高了15.6%和6.2%,达到16.3±0.6MPa·m1/2和963±23 MPa;TiC0.7-Cu在925°C保温10 min固溶处理后,断裂韧性和弯曲强度分别提高了11.5%和4.9%,达到16.6±0.8MPa·m1/2和1145±84 MPa。TiCx-Cu金属陶瓷强韧化提高主要归因于固溶处理使金属相晶粒显着细化以及金属相的固溶强化。

唐庆[10](2021)在《Y2SiO5及YSZ(f)/Y2SiO5多孔陶瓷的制备与性能研究》文中提出硅酸钇(Y2Si O5)多孔陶瓷具有高熔点、低热导率、低密度、抗氧化及化学性质稳定的特点,很适用于高温隔热领域。因此,Y2Si O5多孔陶瓷有望成为优异的高温热防护材料。本文以氧化钇(Y2O3)和氧化硅(Si O2)粉体为主要原料,钇稳定氧化锆(YSZ)纤维为增强剂,明胶为凝胶剂,十二烷基硫酸钠为发泡剂,采用发泡–注凝–冷冻干燥法结合无压烧结工艺制备Y2Si O5及YSZ(f)/Y2Si O5多孔陶瓷。研究了固相含量及烧结温度对Y2Si O5多孔陶瓷微观组织结构与性能的影响,以及YSZ纤维对Y2Si O5多孔陶瓷力学性能及显微结构的影响规律。研究发现,在1450℃、1500℃和1550℃下烧结,均能得到纯相的Y2Si O5多孔陶瓷,固相含量对Y2Si O5多孔陶瓷的物相并没有影响。通过控制固相含量和烧结温度可以实现对孔隙率、热导率、抗压强度及微观形貌的调节,随着固相含量的增加,Y2Si O5多孔陶瓷的通孔数量明显减少,烧结收缩率减小,孔隙率下降,热导率及抗压强度增大;固相含量一定时,随着烧结温度的升高,Y2Si O5多孔陶瓷的收缩率增加,孔隙率下降,抗压强度增大。当固相含量为25 wt%时,Y2Si O5多孔陶瓷的孔隙率最高为95.52%,热导率低至0.036 W/(m·K);当固相含量为40 wt%时,在1500℃和1550℃烧结得到的Y2Si O5多孔陶瓷的抗压强度均高于1450℃,分别为0.196 MPa和0.20 MPa,两者相差不大,但是1500℃的烧结收缩率比较小,孔隙率高。因此制备Y2Si O5多孔陶瓷的最佳烧结温度为1500℃。在YSZ(f)/Y2Si O5复合多孔陶瓷的制备中,随着YSZ纤维含量的增加,复合多孔陶瓷生坯的孔隙率先减小再增大,体密度及抗压强度先增大再减小,烧结体收缩率减小。当烧结温度升高时,YSZ(f)/Y2Si O5复合多孔陶瓷的收缩率增大,孔隙率明显减小。固相含量为40 wt%、YSZ纤维含量为15 wt%、烧结温度为1500℃时,YSZ(f)/Y2Si O5复合多孔陶瓷的抗压强度达到最大值0.286 MPa,孔隙率为91.90%,体密度低至0.343 g/cm3,同时也获得了极低的热导率0.0502 W/(m·K)。与纯的Y2Si O5多孔陶瓷相比,YSZ(f)/Y2Si O5复合多孔陶瓷的孔隙率及热导率减小,但抗压强度和隔热性能得到明显提高。本论文通过对所制备的Y2Si O5及YSZ(f)/Y2Si O5多孔陶瓷进行高温处理后,样品的质量及物相组成均没有发生明显的改变,这表明Y2Si O5及YSZ(f)/Y2Si O5多孔陶瓷具有良好的高温稳定性,适合作为高温热防护材料使用。

二、多孔陶瓷的制备、应用及发展前景(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、多孔陶瓷的制备、应用及发展前景(论文提纲范文)

(1)堇青石多孔陶瓷的研究进展(论文提纲范文)

1 前言
2 堇青石多孔陶瓷的制备原理和方法
    2.1 堇青石多孔陶瓷的制备原理
    2.2 堇青石多孔陶瓷的制备方法
        2.2.1 挤压成型工艺
        2.2.2 有机(聚合物)泡沫浸渍工艺
        2.2.3 发泡工艺
        2.2.4 添加造孔剂工艺
        2.2.5 固态烧结工艺
        2.2.6 冷冻干燥工艺(Freeze-Drying)
3 堇青石蜂窝陶瓷的性能机理
    3.1 材料组成
    3.2 微观结构
4 影响堇青石多孔陶瓷性能的原料因素分析
    4.1 原料种类对多孔陶瓷性能的影响
    4.2 造孔剂的影响
    4.3 碱金属氧化物的影响
    4.4 不同铁源的影响
5 结论与展望

(2)多孔陶瓷的制备方法及研究现状(论文提纲范文)

0 引 言
1 部分烧结法
2 牺牲模板法
3 复制模板法
4 直接发泡法
5 3D打印法
6 其他方法
7 多孔陶瓷制备方法优缺点及未来发展方向
8 总结和展望

(3)基于浆料的陶瓷增材制造技术制备多孔陶瓷研究进展(论文提纲范文)

1 基于浆料的陶瓷增材制造技术
    1.1 立体光固化技术及其衍生技术
        1.1.1 立体光固化技术(SL)
        1.1.2 数字光处理技术(DLP)
    1.2 喷墨打印成形技术(IJP)
    1.3 浆料直写成形技术(DIW)
2 基于浆料的陶瓷增材制造技术制备多级孔陶瓷
    2.1 基于浆料的陶瓷增材制造技术制备二级孔陶瓷
        2.1.1 基于添加造孔剂浆料的陶瓷增材制造技术
        2.1.2 基于含冷冻溶剂浆料的陶瓷增材制造技术
        2.1.3 基于颗粒稳定泡沫/乳液的陶瓷增材制造技术
    2.2 基于浆料的陶瓷增材制造技术制备三级孔陶瓷
        2.2.1 在二级孔孔壁上引入开孔结构
        2.2.2 二级孔孔壁上由纳米颗粒堆积可形成纳米级孔
3 基于浆料的陶瓷增材制造技术制备多孔陶瓷的应用
    3.1 生物医用材料
    3.2 过滤材料
    3.3 隔热材料
    3.4 电子元器件
4 存在问题及发展前景

(4)基于增材制造的陶瓷材料点阵结构研究现状与挑战(论文提纲范文)

1 陶瓷材料点阵结构增材制造方法
    1.1 陶瓷材料点阵结构的立体光刻增材制造
    1.2 陶瓷材料点阵结构的数字光处理增材制造
    1.3 陶瓷材料点阵结构的双光子光刻增材制造
    1.4 陶瓷材料点阵结构的挤出成型或墨水直写成型增材制造
    1.5 陶瓷材料点阵结构的选区激光烧结增材制造
2 基于力学设计的陶瓷材料点阵结构
    2.1 宏观尺度陶瓷材料点阵结构
    2.2 微纳尺度陶瓷材料点阵结构
3 基于多功能设计的陶瓷材料点阵结构
    3.1 超常规力学设计的陶瓷材料点阵结构
    3.2 电磁学设计的陶瓷材料点阵结构
        3.2.1 陶瓷材料吸波结构
        3.2.2 陶瓷材料滤波结构
        3.2.3 陶瓷材料电磁带隙结构
        3.2.4 陶瓷材料微波透镜结构
    3.3 声学设计的陶瓷材料点阵结构
        3.3.1 陶瓷材料声学禁带与声波聚焦结构
        3.3.2 陶瓷材料超声成像结构
    3.4 传热设计的陶瓷材料点阵结构
    3.5 零膨胀设计的陶瓷材料点阵结构
    3.6 光学设计的陶瓷材料点阵结构
4 机遇与挑战
    4.1 点阵结构制造缺陷控制
    4.2 超常力学行为设计
    4.3 仿生化结构设计
    4.4 智能化设计
    4.5 结构功能一体化
5 总结

(6)多孔陶瓷材料增材制造(论文提纲范文)

0前言
1 多孔陶瓷3D打印机理
2 多孔陶瓷粉末床熔融成型
    2.1 工艺原理与研究进展
    2.2 PBF工艺制备孔隙分布可控氧化铝陶瓷催化剂载体
    2.3 工艺优势与挑战
3 多孔陶瓷粘结剂喷射成型
    3.1 工艺原理与研究进展
    3.2 工艺优势与挑战
4 多孔陶瓷直写工艺成型
    4.1 工艺原理与研究进展
    4.2 DIW制备多层级孔隙氧化铝陶瓷催化剂载体
    4.3 工艺优势与挑战
5 发展趋势
6 结语

(7)利用碳化硅发泡制备轻质陶粒及发泡陶瓷的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 陶粒的概况
        1.2.1 陶粒的基本概念
        1.2.2 陶粒的生产方法
        1.2.3 陶粒的分类
        1.2.4 陶粒的性能及用途
        1.2.5 国内外对于陶粒的研究现状
    1.3 发泡陶瓷的研究现状
        1.3.1 发泡陶瓷的提出
        1.3.2 发泡陶瓷的制备方法
        1.3.3 发泡陶瓷的性能
        1.3.4 发泡陶瓷的应用
    1.4 本课题的研究目的及意义
    1.5 本课题的主要研究内容
第2章 实验材料及实验方法
    2.1 .实验原料
    2.2 主要实验仪器及设备
    2.3 试样制备
        2.3.1 轻质陶粒的制备
        2.3.2 发泡陶瓷的制备
    2.4 轻质陶粒的表征方法
        2.4.1 X-射线衍射分析(XRD)
        2.4.2 扫描电子显微镜显微结构分析(SEM)
        2.4.3 微米X射线三维成像系统分析(XCT)
        2.4.4 综合热分析-红外光谱联动仪
        2.4.5 高温玻璃相黏度计算分析
        2.4.6 轻质陶粒堆积密度性能测试
        2.4.7 轻质陶粒承载能力性能测试
    2.5 发泡陶瓷的表征方法
        2.5.1 X-射线衍射分析(XRD)
        2.5.2 扫描电子显微镜显微结构分析(SEM)
        2.5.3 高温玻璃相黏度计算分析
        2.5.4 发泡陶瓷表观密度性能测试
        2.5.5 发泡陶瓷抗压强度性能测试
        2.5.6 发泡陶瓷热导率性能测试
第3章 碳化硅发泡法制备轻质陶粒
    3.1 烧成温度对轻质陶粒物理性能的影响
        3.1.1 烧成温度对轻质陶粒堆积密度的影响
        3.1.2 烧成温度对轻质陶粒承载能力的影响
        3.1.3 烧成温度对轻质陶粒微观结构的影响
    3.2 碳化硅掺量对轻质陶粒物理性能的影响
        3.2.1 碳化硅掺量对轻质陶粒堆积密度的影响
        3.2.2 碳化硅掺量对轻质陶粒承载能力的影响
        3.2.3 碳化硅掺量对轻质陶粒微观结构的影响
    3.3 陶粒粒径对轻质陶粒物理性能的影响
        3.3.1 陶粒粒径对轻质陶粒堆积密度的影响
        3.3.2 陶粒粒径对轻质陶粒承载能力的影响
        3.3.3 陶粒粒径对轻质陶粒微观结构的影响
    3.4 轻质陶粒的物相组成
    3.5 轻质陶粒的微观结构与发泡机理研究
        3.5.1 微米X射线三维成像系统分析(XCT)
        3.5.2 高温玻璃相黏度计算分析
        3.5.3 综合热分析-红外光谱仪联用分析
    3.6 本章小结
第4章 碳化硅发泡法制备发泡陶瓷
    4.1 配料组成对发泡陶瓷物理性能的影响
        4.1.1 配料组成对发泡陶瓷物相组成的影响
        4.1.2 配料组成对发泡陶瓷表观密度的影响
        4.1.3 配料组成对发泡陶瓷抗压强度的影响
        4.1.4 配料组成对发泡陶瓷热导率的影响
    4.2 烧成温度对发泡陶瓷物理性能的影响
        4.2.1 烧成温度对发泡陶瓷物相组成的影响
        4.2.2 烧成温度对发泡陶瓷表观密度的影响
        4.2.3 烧成温度对发泡陶瓷抗压强度的影响
        4.2.4 烧成温度对发泡陶瓷热导率的影响
    4.3 发泡陶瓷的微观结构与发泡机理的关系
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间的学术成果
致谢

(8)添加造孔剂法制备多孔(Ce0.2Zr0.2Ti0.2Sn0.2Ca0.2)O2-δ高熵陶瓷(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 高熵陶瓷的研究现状及发展趋势
        1.2.1 高熵陶瓷
        1.2.2 萤石结构高熵陶瓷
        1.2.3 多孔高熵陶瓷
    1.3 多孔陶瓷发展概况
        1.3.1 多孔陶瓷的性能及应用
        1.3.2 热防护用多孔陶瓷的基体研究
        1.3.3 多孔陶瓷的孔结构
    1.4 多孔陶瓷制备方法
        1.4.1 挤压成型工艺
        1.4.2 颗粒堆积成型工艺
        1.4.3 发泡工艺
        1.4.4 有机前驱体浸渍工艺
        1.4.5 溶胶-凝胶工艺
        1.4.6 添加造孔剂工艺
    1.5 造孔剂的选用
    1.6 研究目标、研究内容和研究意义
        1.6.1 研究目标
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 研究意义
2 多孔(Ce_(0.2)Zr_(0.2)Ti_(0.2)Sn_(0.2)Ca_(0.2))O_(2-δ)高熵陶瓷的制备与表征
    2.1 技术路线
    2.2 实验原料及设备
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验设备
    2.3 材料制备
        2.3.1 试样制备
        2.3.2 烧结制度的确定
    2.4 物相组成分析
    2.5 显微结构观察与元素分析
    2.6 性能测试与表征
        2.6.1 烧结收缩率
        2.6.2 气孔率与密度
        2.6.3 热导率
3 正交实验设计研究
    3.1 引言
    3.2 正交实验设计
        3.2.1 确定实验因素及水平
        3.2.2 表头设计
        3.2.3 实验方案
        3.2.4 实验过程及指标的选取
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 物相组成
        3.3.2 显微结构分析
        3.3.3 烧结收缩率及性能
    3.4 实验结果的统计分析
        3.4.1 极差分析
        3.4.2 方差分析
    3.5 优方案验证
        3.5.1 物相组成
        3.5.2 显微结构
        3.5.3 性能
    3.6 本章小结
4 烧结温度对多孔(Ce_(0.2)Zr_(0.2)Ti_(0.2)Sn_(0.2)Ca_(0.2))O_(2-δ)高熵陶瓷的影响
    4.1 引言
    4.2 实验过程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 物相组成
        4.3.2 显微结构
        4.3.3 元素分布
        4.3.4 性能表征
    4.4 本章小结
5 造孔剂添加量对多孔(Ce_(0.2)Zr_(0.2)Ti_(0.2)Sn_(0.2)Ca_(0.2))O_(2-δ)高熵陶瓷的影响
    5.1 引言
    5.2 实验过程
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 物相组成
        5.3.2 显微结构
        5.3.3 性能表征
    5.4 性能对比
    5.5 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(9)双连续相TiCx-Cu金属陶瓷的制备及其性能研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 金属陶瓷的研究现状
        1.2.1 金属陶瓷的研究进展
        1.2.2 金属陶瓷的制备方法
        1.2.3 金属陶瓷研究中面临的问题
    1.3 TiC及其复合材料
        1.3.1 TiC陶瓷
        1.3.2 TiC与金属的润湿性研究
        1.3.3 TiC-金属复合材料
    1.4 双连续相金属-陶瓷复合材料
        1.4.1 双连续相金属-陶瓷复合材料特点
        1.4.2 双连续相复合材料制备方法
    1.5 预制体的制备
    1.6 本文的关键问题及研究思路
        1.6.1 关键问题
        1.6.2 研究思路
    1.7 本文的研究目标及内容
        1.7.1 研究目标
        1.7.2 研究内容
第二章 实验方法
    2.1 原材料
    2.2 研究方案
    2.3 TiC_x多孔预制体的制备与分析
        2.3.1 TiCx反应机理
        2.3.2 TiC_(0.5)预制体气孔率的控制
        2.3.3 TiC_(0.5)预制体结构的控制
        2.3.4 不同化学计量比的多孔TiC_x预制体的制备
    2.4 双连续相TiC_x-Cu金属陶瓷的制备
    2.5 物相和显微结构分析
    2.6 材料性能
        2.6.1 气孔率
        2.6.2 硬度
        2.6.3 弯曲强度
        2.6.4 断裂韧性
        2.6.5 抗热震性能
    2.7 固溶处理工艺对材料性能的影响
第三章 多孔TiC_x预制体的制备及其微观结构分析
    3.1 前言
    3.2 碳源的影响
    3.3 造孔剂PVB添加量对预制体的影响
        3.3.1 物相组成
        3.3.2 微观结构
    3.4 烧结温度与保温时间对预制体的影响
    3.5 不同化学计量比的多孔TiC_x预制体的制备及分析
    3.6 本章小结
第四章 双连续相TiC_x-Cu金属陶瓷的制备与性能
    4.1 前言
    4.2 双连续相TiC_(0.5)-Cu金属陶瓷的组织结构及界面
        4.2.1 组织结构
        4.2.2 反应机理
        4.2.3 界面分析
    4.3 双连续相TiC_(0.5)-Cu金属陶瓷的结构设计及调控
    4.4 双连续相TiC_(0.5)-Cu金属陶瓷的力学性能
        4.4.1 力学性能
        4.4.2 强韧化机理
    4.5 预制体化学计量比对金属陶瓷微观结构及力学性能的影响
        4.5.1 物相组成与微观结构
        4.5.2 力学性能
    4.6 本章小结
第五章 双连续相TiC_(0.5)-Cu金属陶瓷抗热震性能
    5.1 前言
    5.2 热震温度对TiC_(0.5)-Cu金属陶瓷结构及性能的影响
        5.2.1 微观结构
        5.2.2 热震性能
    5.3 热震环境对TiC_(0.5)-Cu金属陶瓷结构及性能的影响
    5.4 双连续相TiC_(0.5)-Cu金属陶瓷抗循环热震性能
    5.5 本章小结
第六章 固溶处理工艺对双连续相TiC_x-Cu金属陶瓷结构与性能的影响
    6.1 前言
    6.2 固溶温度对金属陶瓷微观结构的影响
    6.3 固溶温度对金属陶瓷力学性能的影响
    6.4 固溶时间对金属陶瓷微观结构的影响
    6.5 固溶时间对金属陶瓷力学性能的影响
    6.6 固溶处理对材料强韧化机理分析
        6.6.1 细晶强化效应
        6.6.2 固溶强化效应
    6.7 本章小结
第七章 结论
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 工作展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(10)Y2SiO5及YSZ(f)/Y2SiO5多孔陶瓷的制备与性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 Y_2SiO_5的结构与性能
        1.2.1 Y_2SiO_5的晶体结构
        1.2.2 Y_2SiO_5的性能及应用
    1.3 多孔陶瓷的制备方法
        1.3.1 添加造孔剂法
        1.3.2 有机泡沫浸渍法
        1.3.3 凝胶注模法
        1.3.4 发泡法(发泡-注凝法)
        1.3.5 冷冻干燥法
        1.3.6 不同制备方法的对比分析
    1.4 Y_2SiO_5多孔陶瓷的研究现状
    1.5 研究的目的、意义及内容
        1.5.1 研究的目的和意义
        1.5.2 主要研究内容
    参考文献
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验原料
    2.2 实验设备
    2.3 制备工艺及流程图
    2.4 样品的测试与表征
        2.4.1 固相含量测试
        2.4.2 X射线衍射(XRD)
        2.4.3 微观形貌表征(SEM)
        2.4.4 体积密度和孔隙率测试
        2.4.5 烧结收缩率测试
        2.4.6 抗压强度测试
        2.4.7 TG分析
        2.4.8 热导率测试
第三章 Y_2SiO_5多孔陶瓷的显微组织结构及性能
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 制备流程
        3.2.2 性能表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Y_2SiO_5多孔陶瓷生坯的孔隙率、体密度及抗压强度
        3.3.2 Y_2SiO_5多孔陶瓷的物相及微观形貌分析
        3.3.3 Y_2SiO_5多孔陶瓷的孔隙率、体密度、收缩率及抗压强度
        3.3.4 Y_2SiO_5多孔陶瓷的室温热导率
        3.3.5 Y_2SiO_5多孔陶瓷的热稳定性
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 YSZ(f)/Y_2SiO_5复合多孔陶瓷的显微组织结构及性能
    4.1 引言
    4.2 YSZ(f)/Y_2SiO_5多孔陶瓷的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 YSZ(f)/Y_2SiO_5复合多孔陶瓷生坯的孔隙率、体密度及抗压强度
        4.3.2 YSZ(f)/Y_2SiO_5复合多孔陶瓷的物相及微观形貌分析
        4.3.3 YSZ(f)/Y_2SiO_5复合多孔陶瓷的孔隙率、体密度、收缩率及抗压强度
        4.3.4 YSZ(f)/Y_2SiO_5复合多孔陶瓷的室温热导率
        4.3.5 YSZ(f)/Y_2SiO_5复合多孔陶瓷的热稳定性
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
攻读硕士学位期间的科研成果
致谢

四、多孔陶瓷的制备、应用及发展前景(论文参考文献)

  • [1]堇青石多孔陶瓷的研究进展[J]. 孙海军,李月丽,刘建. 佛山陶瓷, 2021(10)
  • [2]多孔陶瓷的制备方法及研究现状[J]. 袁绮,谭划,杨廷旺,陆文龙,臧佳栋,李浩宇,鄢文超,张升伟,卢亚,张海波. 硅酸盐通报, 2021(08)
  • [3]基于浆料的陶瓷增材制造技术制备多孔陶瓷研究进展[J]. 张笑妍,杨君洁,李雯昊. 硅酸盐学报, 2021(09)
  • [4]基于增材制造的陶瓷材料点阵结构研究现状与挑战[J]. 殷德政,张学勤,张可强,何汝杰. 硅酸盐学报, 2021(09)
  • [5]多孔羟基磷灰石陶瓷基复合相变储能材料构筑及性能调控[D]. 吴一凡. 中国地质大学(北京), 2021
  • [6]多孔陶瓷材料增材制造[J]. 霍存宝,田小永,南洋,李涤尘. 中国建材科技, 2021(03)
  • [7]利用碳化硅发泡制备轻质陶粒及发泡陶瓷的研究[D]. 徐继浩. 西安建筑科技大学, 2021(01)
  • [8]添加造孔剂法制备多孔(Ce0.2Zr0.2Ti0.2Sn0.2Ca0.2)O2-δ高熵陶瓷[D]. 王璐. 北京交通大学, 2021(02)
  • [9]双连续相TiCx-Cu金属陶瓷的制备及其性能研究[D]. 雷聪. 北京交通大学, 2021(02)
  • [10]Y2SiO5及YSZ(f)/Y2SiO5多孔陶瓷的制备与性能研究[D]. 唐庆. 广西师范大学, 2021(09)

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多孔陶瓷的制备、应用及发展前景
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