泡沫注凝法制备孔结构可调的氧化锆多孔陶瓷

作者：李翠伟; 邓娜娜; 武令豪; 李昊; 汪长安

来源：硅酸盐学报, 2019, 47(09): 1214-1221.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2019.09.04

• 氧化锆
• 多孔陶瓷
• 抗压强度
• 热导率

以8%(摩尔分数)Y2O3稳定的ZrO2为原料,采用泡沫注凝法制备了氧化锆多孔陶瓷,研究了烧结温度、固相含量及发泡剂浓度对制备材料的组分、结构与性能的影响规律。结果表明:1 450～1 600℃烧结的样品均由立方氧化锆组成;烧结温度对气孔率、体积密度及热导率影响较小,而对抗压强度及晶粒尺寸影响较大;固相含量在15%～30%(体积分数)范围内对材料的结构与性能均有明显的影响;发泡剂浓度在0.3～8.0 g/L范围内对材料的性能影响明显,而在8～16 g/L时影响不大。通过在一定的范围内调控烧结温度、固相含量和发泡剂浓度,所得样品的总气孔率、体积密度、抗压强度和室温真空热导率的变化范围分别为67.6%～78.8%、1.25～1.91 g/cm3、6.3～21.7 MPa和0.14～0.39 W/(m?K)。在固相含量为30%、发泡剂浓度为2.0 g/L、烧结温度为1 550℃条件下制备样品总气孔率、抗压强度和热导率分别为78%、12.0 MPa和0.17 W/(m?K)。

• 单位
  清华大学; 北京交通大学; 新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室; 材料学院