鈦酸鋁多孔材料的制備及性能表征.pdf

1、多孔陶瓷是以優(yōu)質(zhì)原料為主料、經(jīng)過成型和特殊高溫燒結(jié)工藝制備的一種具有開孔孔徑、高開口氣孔率的一種多孔性材料。其具有耐高溫、高壓，抗酸、堿和有機介質(zhì)腐蝕，良好的生物惰性，可控的孔結(jié)構(gòu)及高的開口孔隙率，使用壽命長，產(chǎn)品再生性能好等優(yōu)點。鈦酸鋁(Al2TiO5，簡稱AT)陶瓷因具有低熱膨脹系數(shù)、高熔點、優(yōu)異的抗熱震性和低熱導率等優(yōu)良性能，而應用在汽車尾氣凈化處理、隔熱材料、化工催化劑載體等方面。但鈦酸鋁材料中溫易分解和強度低兩個致命弱點，極大

2、的限制了它的應用。本文以α-Al2O3和TiO2為原料，以Fe2O3、 SiO2、孔內(nèi)原位自生成莫來石和氧化鋁片晶作為改性劑，以羧甲基纖維素(CMC)溶液作為分散劑，采用反應燒結(jié)的方法制備鈦酸鋁多孔材料。系統(tǒng)研究了不同的改性劑對多孔鈦酸鋁陶瓷材料性能的影響規(guī)律，并重點利用XRD、SEM等手段，對多孔材料的組成、結(jié)構(gòu)、形貌與性能之間的關(guān)系進行了系統(tǒng)研究。
　　實驗結(jié)果表明:
　　(1) Fe2O3的加入可以抑制Al2TiO5的

3、中溫分解，提高其熱穩(wěn)定性。將Al2TiO5試樣經(jīng)過1100℃保溫120小時處理之后，隨著Fe2O3的含量增加，Al2TiO5分解現(xiàn)象越來越不明顯，當添加20mol％ Fe2O3時，Al2TiO5幾乎沒有分解。
　　(2)通過在鈦酸鋁多孔材料中原位生成莫來石，顯著提高了鈦酸鋁多孔材料的機械強度，隨著莫來石含量的增加，鈦酸鋁多孔材料的顯氣孔率先降低，后增加，抗壓抗折強度明顯增加。在莫來石含量為50％時，其氣孔率達到42％，抗壓強度為5