材料的組成與結(jié)構(gòu)對多孔陶瓷耐腐蝕性能的影響.pdf

1、多孔陶瓷因其特殊的孔結(jié)構(gòu)和陶瓷本身的特殊性能，使其成為一種性能優(yōu)異、作用獨(dú)特和應(yīng)用廣泛的新型陶瓷材料。為了適應(yīng)本世紀(jì)發(fā)展生物技術(shù)、能源利用及控制和改善環(huán)境的需要，多孔陶瓷的開發(fā)和應(yīng)用將會獲得飛速發(fā)展。目前，在多孔陶瓷材料的諸多性能中，提高耐腐蝕性能已成為其加快發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵之一。多孔陶瓷材料的耐腐蝕性能與其組成和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，本研究以性能較好、應(yīng)用較多的氧化鋁陶瓷為基礎(chǔ)材質(zhì)，通過摻入Cr3+、Zr4+離子，提高氧化鋁基多孔陶瓷的耐酸堿

2、腐蝕性能。
　　 在氧化鋁基體中分別添加Cr2O3，Zr（OH）4和ZrO2，討論了不同添加量、燒結(jié)溫度與Al2O3多孔陶瓷材料性能的關(guān)系；通過SEM、XRD、氣孔率、質(zhì)量損失率、抗折強(qiáng)度等分析測試方法，研究Cr3+、Zr4+離子摻加量對氣孔率、腐蝕性溶液中的質(zhì)量損失率、腐蝕前后的抗折強(qiáng)度等性能的影響，分析了腐蝕前后的顯微結(jié)構(gòu)變化，探討了摻入Cr3+、Zr4+離子對Al2O3多孔陶瓷耐腐蝕機(jī)理。
　　 通過大量實(shí)驗(yàn)及分析

3、得出如下結(jié)論：（1）利用Zr（OH）4燒結(jié)分解所得的高燒結(jié)活性ZrO2細(xì)粉，促進(jìn)了位于氧化鋁顆粒連接部位的氧化鋯顆粒的粗化，強(qiáng)化了氧化鋁顆粒的頸部連接，提高了耐腐蝕性能。（2）高溫下Cr2O3與Al2O3能夠形成連續(xù)固溶體，有抑制晶粒長大的作用，耐腐蝕性能較好。（3）摻入Cr3+、Zr4+離子后的Al2O3多孔陶瓷試樣的質(zhì)量損失率隨腐蝕液濃度的提高和腐蝕時(shí)間的加長而呈增加趨勢，但質(zhì)量損失率相對平緩，明顯低于對比試樣。（4）研制的試樣在8

4、0℃時(shí)的腐蝕速率大于常溫下試樣的腐蝕速率，但腐蝕后試樣腐蝕速率相對對比試樣下降幅度較小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：添加2％的Cr2O3的試樣，1600℃保溫2h，孔隙率為38％，經(jīng)80℃、5mol/L，的HNO3溶液中腐蝕10h后的質(zhì)量損失率為0.11％，比對比樣（質(zhì)量損失率為0.305％）少0.195％。添加10％的Zr（OH）4和10％的ZrO2試樣，1550℃保溫2h，孔隙率為35％，經(jīng)80℃、5mol/L的HNO3溶液中腐蝕10h后的質(zhì)量損