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          解析泡沫陶瓷及其應用

          點擊次數:846  更新時間:2020-04-21    

          [摘要]泡沫陶瓷作為一種具有良好性能的材料,可以被廣泛的應用到多種領域,對解決生產實踐中遇到的難題具有重要的幫助。文章對泡沫陶瓷的構造性能以及在實際中的應用做了一些分析,希望能夠為生產實踐提供一定的幫助,推動社會主義經濟建設的發展。

          [關鍵詞]泡沫陶瓷;性能;應用

          一、引言

          泡沫陶瓷是一種氣孔率很高、密度較小并具有三維立體網絡骨架和相互貫通氣孔結構的多孔陶瓷制品。它具有良好的耐高溫和抗干擾等性能,較早用于鋁合金澆鑄系統,在金屬熔融過程中起到過濾的作用,從而提高制作過程的質量和效率。近年來,隨著進一步的開發研究,泡沫陶瓷的應用越來越廣泛,在社會生產中發揮了重要的作用,創造了良好的經濟效益和社會效益。

          二、泡沫陶瓷的構造性能

          (一)氣孔率高

          泡沫陶瓷的氣孔率在多孔陶瓷中是高的,它的氣孔率高可達蜂窩陶瓷的1.5倍。正是由于泡沫陶瓷的這種高氣孔率,使得它的網眼孔徑能夠得到有效的控制。因為在金屬熔融過濾過程中,不同的金屬溶液對于濾板孔徑大小的要求是不一樣的,而泡沫陶瓷這一特性能夠很好地滿足具體的需求。

          (二)強度較高

          泡沫陶瓷的強度是由它的制成材料和網絡骨架的粗細來決定的。不同材質的泡沫陶瓷,它的強度是不一樣的,而網絡骨架的粗細也因為具體施工要求的不同存在著差異。為了能夠提高泡沫材料的強度,滿足市場的需要,通常會提高單位體積的材料密度,但是要注意對提高程度的控制。因為這會縮小泡沫陶瓷內部氣孔間隙,降低氣孔率。同時,由于泡沫陶瓷的三維立體結構,使得它在受力過程中,強度不會出現方向性的變化。

          (三)熱穩定性好

          金屬在熔融過濾的時候,由于工作環境溫度變化快,使得過濾材料在熱穩定性方面具有較高的要求。而泡沫陶瓷配件可以很好地滿足這一點,所以當前金屬熔融過濾中普遍的采用泡沫陶瓷過濾板。

          三、泡沫陶瓷的應用

          隨著科學技術的發展以及社會的進步,泡沫陶瓷被廣泛的應用到化工、環保、節能等各個領域,以下就它在實際生產生活中多方面的應用進行了一些分析。

          (一)鋼鐵鑄造過濾

          泡沫陶瓷不單單適用于鋁合金、鈦合金等金屬鑄造過程中的過濾,也適用于鋼鐵鑄件加工過程中對金屬溶液的過濾。由于鋼鐵加過程中熔點非常高,所以對于泡沫陶瓷在強度和認真穩定性方面的要求要比鈦、呂合金要高。這個時候,就要選擇合適材質的過濾板。

          (二)汽車尾氣處理中的作用

          當前隨著任命生活水平額提高,汽車的普及率越來越高,但是大量的尾氣排放到空氣中產生了嚴重的環境污染。泡沫陶瓷可以有效的解決這一情況,降低汽車尾氣的污染程度。因為泡沫陶瓷密度低、熱穩定性好、耐磨、不易于汽車尾氣產生化學反應的優點,被廣泛的應用到汽車尾氣處理裝置中,它能有效的對尾氣中的有害氣體進行凈化處理,達到保護環境的目的。

          (三)噪聲處理

          泡沫陶瓷三維貫通的網狀小孔結構,可以對噪聲進行良好的處理,被廣泛的應用到隧道、地鐵、影院、KTV等高噪音地帶。當聲波傳入泡沫陶瓷中時,會不斷的受到內部大量網絡骨架的阻隔,從而對噪聲起到良好的吸附、粘滯作用,達到消除噪聲污染的目的。

          (四)熱交換器

          在高溫作業環境中,泡沫材料具有良好的熱輻射性能,在熱能傳導和多孔介質的燃燒技術中,能夠起到良好的作用。由于泡沫陶瓷內部氣孔率高,使得其內部表面積擴大,為熱能交換提供更多的空間。把泡沫陶瓷放在鋼坯加熱爐煙道口,爐內高溫氣體可以通過泡沫陶瓷進入煙道,當泡沫陶瓷的溫度與爐內相近時,可以對爐內進行反向熱傳導,補償煙道口散失的熱能。

          (五)醫療衛生方面的應用

          目前在研究領域加大了對泡沫陶瓷構成材料的研究,并取得了一些成果。特別是對羥基磷灰石生物陶瓷的研究與應用方面,取得了顯著的成果,被廣泛的應用于醫療衛生行業,為病患提供了很大的幫助。因為羥基磷灰石陶瓷與人體骨骼、牙齒無機質的成分較為相似,不會危害人體健康,并且具有良好的生物相容性和生物活性。泡沫陶瓷相互連通的孔隙有利于組織液的微循環,可以促進細胞的滲入和生長。。

          (六)其它方面的應用

          另外,泡沫陶瓷泡沫還可以做成光觸媒載體,在泡沫陶瓷載體上涂覆納米二氧化鈦,在紫外線影響下,可以產生強烈的光催化氧化反應,可以應用于有機物和微生物的降解處理,達到凈化空氣的目的。

          四、結語

          隨著對泡沫陶瓷以及相關制成材料研究的加深,泡沫陶瓷的身影越來越多的出現在人們的生產工作中。而且,由于泡沫材料具有使用方便、價格便宜、制造工藝簡單的特點,可以通過選擇材質和改善制造工藝賦予泡沫陶瓷更多的功能和用途,實現巨大的經濟效益和社會效益。不過,泡沫陶瓷當前還存在著一些技術方面的問題,有待進一步的改善和提高。

          參考文獻:

          [1]鄧陽波,王玉龍,蘇風民,嚴春吉.泡沫陶瓷太陽能吸收,轉換與傳遞性研究[J],太陽能學報,2012(05).

          [2]徐順紅,查振林.泡沫陶瓷在環境污染治理中的應用[J],中國環保產業,2008(03).

          [3]趙凱,羅文超,王肖鈞.粘土質泡沫陶瓷力學性能實驗研究[J],振動與沖擊,2012(21).


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