多孔材料被廣泛的應(yīng)用于氣體液體過濾、化工催化載體、吸聲減震、高級保溫材料等多個方面。其制備工藝有添加造孔劑、有機泡沫浸漬、擠出成型、溶膠-凝膠等方法，但這些方法都有一定的局限性，比如有機物易造成環(huán)境污染、工藝的適用材料有限、孔結(jié)構(gòu)難以控制等。陶瓷凍干機與其它多孔材料制備工藝相比，是一種可以制備出高定向性、高氣孔率和復(fù)雜形狀的環(huán)保型工藝。
陶瓷凍干機是通過陶瓷漿料在模具中冷凍時液相凝固結(jié)晶，從而得到具有一定形狀的坯體，在液相凝固結(jié)晶過程中陶瓷粉料被擠壓聚集，形成固態(tài)介質(zhì)粉體偏聚的結(jié)構(gòu)。然后置于低真空下升華排除凍結(jié)介質(zhì)，形成具有宏觀定向的孔道和孔壁上分布的微孔的特定結(jié)構(gòu)多孔陶瓷坯體，最終燒結(jié)得到具有一定機械強度的多孔陶瓷。
采用平均粒徑相對較大的粉體可進(jìn)行冷凍干燥制備多孔陶瓷材料。當(dāng)分散劑為NH4PAA時，陶瓷凍干機適用的固體含量范圍為20vol%到50vol%。固體含量顯著地影響著試樣的強度和氣孔率，隨著固體含量的升高，其強度增加，氣孔率下降。冷凍溫度對最終的孔徑分布和微觀結(jié)構(gòu)有較大影響，越低的溫度下獲得的宏觀孔孔徑越細(xì)小但數(shù)目越多。
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