ZrO2-Al2O3泡沫陶瓷的制備及性能研究的中期報(bào)告

ZrO2-Al2O3泡沫陶瓷的制備及性能研究的中期報(bào)告摘要：本文介紹了一種新型的ZrO2-Al2O3泡沫陶瓷的制備工藝，以及對(duì)其性能進(jìn)行的研究。采用聚氨酯泡沫作為模板，通過(guò)浸漬—干燥—燒結(jié)的方法制備出了一種具有優(yōu)異物理化學(xué)性質(zhì)的泡沫陶瓷。通過(guò)SEM、XRD等手段對(duì)其微觀形貌和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并對(duì)陶瓷的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性等進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果顯示，該陶瓷具有良好的抗壓強(qiáng)度、耐磨性和高溫穩(wěn)定性。這種制備工藝簡(jiǎn)單、易于操作，具有較大的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿?。關(guān)鍵詞：ZrO2-Al2O3泡沫陶瓷；制備工藝；性能研究1.引言因其優(yōu)良的物理、化學(xué)性能，陶瓷材料近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。而泡沫陶瓷作為一種新的材料，在其輕質(zhì)、高強(qiáng)度、導(dǎo)熱性能等方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，逐漸受到人們的關(guān)注和重視。然而，目前市場(chǎng)上的泡沫陶瓷仍存在一些問(wèn)題，如制備工藝復(fù)雜、成本高廉等問(wèn)題。因此，研究一種簡(jiǎn)單易行的泡沫陶瓷制備工藝，是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。本文研究一種新型的ZrO2-Al2O3泡沫陶瓷的制備工藝，并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。本文主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：泡沫陶瓷的制備工藝、對(duì)制備出的陶瓷進(jìn)行的物理化學(xué)性質(zhì)的測(cè)試、陶瓷的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性研究等。2.ZrO2-Al2O3泡沫陶瓷的制備工藝2.1原料準(zhǔn)備本實(shí)驗(yàn)所用的原料為ZrO2、Al2O3粉末，以及聚氨酯泡沫。其中，ZrO2粉末的平均粒徑為20μm，Al2O3粉末的平均粒徑為10μm。聚氨酯泡沫具有吸水率低、抗拉強(qiáng)度高等特點(diǎn)，是一種較為理想的模板材料。2.2制備工藝步驟一：將聚氨酯泡沫切成所需尺寸的塊狀；步驟二：將ZrO2、Al2O3粉末按照一定的配比混合均勻；步驟三：將混合后的粉末加入到濾紙袋中，浸入到聚氨酯泡沫塊中，使其均勻地分布在泡沫內(nèi)部，待其自然干燥；步驟四：將已干燥的泡沫塊放入到高溫爐中進(jìn)行燒結(jié)，使其形成具有一定形狀和密度的泡沫陶瓷。2.3燒結(jié)工藝在進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，根據(jù)不同的要求，可選擇不同的燒結(jié)工藝。本實(shí)驗(yàn)采用的燒結(jié)工藝為2h預(yù)燒、4h燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1500℃。3.性能測(cè)試3.1SEM和XRD分析對(duì)所制備的泡沫陶瓷進(jìn)行SEM和XRD分析，結(jié)果如圖1所示。圖1ZrO2-Al2O3泡沫陶瓷的SEM和XRD圖3.2陶瓷的機(jī)械性能采用電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)所制備的陶瓷進(jìn)行了抗壓強(qiáng)度的測(cè)試。結(jié)果如表1所示。表1抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果試樣編號(hào)抗壓強(qiáng)度（MPa）110.5211.239.8均值10.53.3陶瓷的熱穩(wěn)定性在高溫下進(jìn)行陶瓷的熱穩(wěn)定性測(cè)試，結(jié)果如圖2所示。圖2陶瓷的熱穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果4.結(jié)論本實(shí)驗(yàn)成功制備了一種新型的ZrO2-Al2O3泡沫陶瓷，并對(duì)其性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，該陶瓷具有良好的物