多孔陶瓷由于其特殊的材质及结构,一般具有比表面积大,高透过性、低密度以及耐高温、抗腐蚀、耐热冲击、机械强度高等特点。所以多孔陶瓷可以通过材质的选择和工艺控制,制成适用于各种腐蚀环境和高温环境的多孔陶瓷器件。多孔陶瓷主要应用于下列方面:
1.隔热材料
多孔陶瓷是目前世界上最好的隔热材料,并被称之为“超级隔热材料”[29],这主要是因为多孔陶瓷具有高的气孔率和低的热导率。多孔陶瓷的传热系数比硬质聚甲酸乙酯泡沫低上千倍。多孔陶瓷隔热材料除用于高级保温,如保冷集装箱等外,还由于其质轻的优点,而用于航天飞机外壳隔热等。
2.催化剂载体
由于多孔陶瓷比表面积大,将其作为催化载体,可以增加有效接触面积,提高催化效果[30]。多孔陶瓷基体材料本身可以具有催化功能,也可以将目标反应匹配的催化剂沉积在其表面。因而多孔陶瓷在石油、食品卫生、环保等化工工艺中得到广泛的应用。
3.过滤和分离(www.xing528.com)
由多孔陶瓷材料制成的过滤装置过滤面积大、效率高,再加上耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀、机械强度高以及再生容易等优点,已被广泛应用于水的净化处理、油类的分离过滤以及有机溶液、酸碱溶液、一些粘性液体和焦炉煤气、甲烷等气体的分离。特别是在腐蚀性流体、高温流体、熔融金属及过滤流体中的放射性物质等应用领域有其自身独特的优势。
4.吸声材料
多孔陶瓷可作为吸声材料,主要是因为多孔陶瓷可通过多孔结构对声波引起的空气压力进行分散,从而达到吸声的目的。但作为吸声材料,就要求多孔陶瓷要有较小的孔径(20~150μm),高的孔隙率(>60%)以及较高的机械强度[31]。由于陶瓷具有优良的耐火性和耐气候性,因而多孔陶瓷可望用在地铁、隧道等防火要求极高的场合及电视发射中心、影院等对隔声要求较高的场合使用,将会取得较好的效果。
5.生物工程材料
多孔陶瓷由于具有生物相容性好,理化性能稳定,无毒副作用的优点,因而被用于制作生物材料,如制备牙齿、骨关节等[32]。随着科学技术的不断发展,多孔陶瓷材料在生物工程方面的应用研究将不断扩展。
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