凝胶-滴注法制备的 Al2O3 多孔陶瓷球的显微结构与力学性能

作者：何秀兰 杨 禹 张兆芬 王士龙 金鑫鑫

单位：哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院 哈尔滨 150040

关键词：Al2O3 多孔陶瓷球 凝胶-滴注法 海藻酸钠 固化时间 烧结温度

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(3):729-734

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210288

摘要：

以α-Al2O3 为原料，环保无毒的海藻酸钠为凝胶体系，通过氯化钙溶液引入钙离子，利用凝胶-滴注及无压烧结的方法制备了Al2O3 多孔陶瓷球，研究了固化时间及烧结温度对Al2O3 多孔陶瓷球的气孔率、抗压强度及显微结构的影响规律。 结果表明：固化时间延长，有利于钙离子迁移，与海藻酸钠发生反应，形成三维交联网状结构，使Al2O3 粉原位固化形成陶瓷球坯。烧结温度升高，颗粒间的间隙孔减少，显微结构更加均匀，抗压强度升高。Al2O3多孔陶瓷球的气孔率约在47.7%~78.1%之间，抗压强度在1.2~36.0 MPa 范围内。通过优化固化时间、烧结温度、Ca2+浓度等工艺参数可调控多孔陶瓷球的气孔率、孔结构及抗压强度。利用工艺简单的凝胶-滴注法方便进行多孔陶瓷球的直径、球形度及性能的控制，在催化剂载体、吸附、分离提纯等领域将具有广泛的应用前景。

基金项目：

国家自然科学基金项目(51602082)

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