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泡沫注凝法制備孔結構可調的氧化鋯多孔陶瓷

李翠偉; 鄧娜娜; 武令豪; 李昊; 汪長安 北京交通大學機械與電子控制工程學院材料科學與工程研究中心; 北京100044; 清華大學材料學院; 新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室; 北京100084
  • 氧化鋯
  • 多孔陶瓷
  • 抗壓強度
  • 熱導率

摘要:以8%(摩爾分數)Y2O3穩定的ZrO2為原料,采用泡沫注凝法制備了氧化鋯多孔陶瓷,研究了燒結溫度、固相含量及發泡劑濃度對制備材料的組分、結構與性能的影響規律。結果表明:1 450~1 600℃燒結的樣品均由立方氧化鋯組成;燒結溫度對氣孔率、體積密度及熱導率影響較小,而對抗壓強度及晶粒尺寸影響較大;固相含量在15%~30%(體積分數)范圍內對材料的結構與性能均有明顯的影響;發泡劑濃度在0.3~8.0 g/L范圍內對材料的性能影響明顯,而在8~16 g/L時影響不大。通過在一定的范圍內調控燒結溫度、固相含量和發泡劑濃度,所得樣品的總氣孔率、體積密度、抗壓強度和室溫真空熱導率的變化范圍分別為67.6%~78.8%、1.25~1.91 g/cm3、6.3~21.7 MPa和0.14~0.39 W/(m?K)。在固相含量為30%、發泡劑濃度為2.0 g/L、燒結溫度為1 550℃條件下制備樣品總氣孔率、抗壓強度和熱導率分別為78%、12.0 MPa和0.17 W/(m?K)。

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硅酸鹽學報

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