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改性多孔SiC陶瓷的制备及其过滤性能的研究(4)

时间:2022-02-26 22:26来源:毕业论文
(2) 强度高:用来制作多孔 SiC 陶瓷的原料本身就具有很高的强度,通过有机前驱 体转化法,再进行自发泡的过程中,会发生致密化反应,形成了具有很高

(2) 强度高:用来制作多孔 SiC 陶瓷的原料本身就具有很高的强度,通过有机前驱 体转化法,再进行自发泡的过程中,会发生致密化反应,形成了具有很高强度的多孔 SiC 陶瓷。

(3) 物理和化学性质稳定:多孔 SiC 陶瓷材料可以抵抗强酸、强碱的腐蚀,还可以 在高温、高压的环境下正常使用,因此可以通过自身加热到高温去除污染物,而且不会 存在二次污染的问题,是 21 世纪一种绿色环保的新功能材料,具有很好的自身洁净能 力。

(4) 过滤精度高,再生性能好:多孔 SiC 陶瓷材料已经开始用作各种各样的过滤元 件的制作材料,之所以运用到上面的材料中具有非常好的过滤效果,是因为它的气孔率 很大,比表面积还很高,而且它的内部孔径分布比较均匀,这样能使被过滤物与陶瓷材 料充分的接触。除此之外,传统的过滤材料在过滤元件应用上还会存在可再生性的问题 [9],而多孔 SiC 陶瓷材料使用一段时间后,通过加热到一定高温,材料上的杂质可自行 脱落,或是通过自体发热去除上面的填塞物质,这样就容易恢复到原有的过滤能力,实 现可再生的目的[10,11]。

图 1-2 多孔 SiC 陶瓷材料的表面形貌

由于上述多孔 SiC 陶瓷的多种优异特性,使其在高科技领域得到越来越多的应用,

很多材料都是以多孔 SiC 陶瓷材料(如图 1-2)为基体加以改性制备的。因其除了具有 耐高温、耐腐蚀等一般陶瓷所具有的特性外,还具有低密度、高强度、高孔隙率、高渗 透性、比表面积大、抗氧化、良好的隔热性、抗热震性等优点,在一般工业及高科技领 域得到了越来越广泛的应用,例如可用作柴油机排放的固体颗粒过滤器、高温气体净化 器、热交换器、传感器、保温和隔音材料、汽车尾气的催化剂载体等,最重要的是还可 应用到熔融金属过滤器当中。除此之外,它在生物医用领域也具有潜在的广泛的应用前 景。如下是根据其各种特性所涉及到的一些应用:

(1) 过滤分离器:多孔 SiC 陶瓷可以用于熔融金属过滤,去除液态金属中的杂物和 气体;在精细的过滤上面,可以对自来水饮用水进行净化;用于气体分离和过滤的时候, 可除去混合在气体中的杂质气体等污染物;另外根据多孔 SiC 陶瓷常应用于高温高压强 酸强碱性介质的过滤[12]的特性,可实现气体与液体以及液体与固体的分离和过滤。

(2) 吸声材料:利用多孔 SiC 陶瓷内部许多均匀分布的微孔结构,以及很高的孔隙 率和非常高的比表面积等特性,可以将其应用到很多吸声材料当中,多孔 SiC 陶瓷材料 内部大量的微孔结构具有一定的扩散作用,可以起到消噪吸声的作用。除此之外,利用 多孔 SiC 陶瓷的微波吸收特性,还可以将其应用到许多吸波材料当中[13]。

(3) 催化剂载体:将多孔 SiC 陶瓷材料应用到催化净化器和汽车排气管当中的时候, 可以使空气得到很大程度上的净化,因为汽车排出来的尾气有很多是污染空气而且对人 体也会有损害,多孔 SiC 陶瓷材料净化器能将这些气体转化成空气中正常存在的水蒸气、 二氧化碳和氮气等。正是由于多孔 SiC 陶瓷具有很高的孔隙率和非常大的比表面积,同 时又耐高温高压,还能抗强酸碱腐蚀,常常将其应用到催化剂载体当中。最有效的方法 是用多孔 SiC 陶瓷材料制作的汽车尾气净化器去控制汽车尾气排放造成污染,已经有很 多研究表明了并且也在许多实际应用当中得到了证实[14]。据世界上不完全统计,80% 的 汽车的催化器载体用的是多孔 SiC 陶瓷载体,这样一来使的碳粒净化率高达 60%以上, 当滤芯上堆满碳粒以后,还可以通过氧化、加热高温等方法使碳粒等填塞物自行脱落, 实现长期使用的目的,同时还可以将多孔 SiC 陶瓷催化剂载体应用到各种化学反应器中来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-[15]。 改性多孔SiC陶瓷的制备及其过滤性能的研究(4):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_90243.html

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