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分子筛是变压吸附制氧过程中最重要的组分,使用中该组分常出现吸水失效问题,极大地影响了氧产量及浓度.针对此问题,本文以HD-1型和PU-8型分子筛为原料,通过在不同温度(100、200、300、400℃)下活化得到不同含水量的分子筛,并通过对不同材料的结构形貌、热性能及吸附性能的表征分析了水分对分子筛结构及吸附性能的影响.研究结果表明:水分不会破坏分子筛的骨架结构,但会增大晶胞参数,并导致HD-1型分子筛中阳离子迁移;分子筛中的物理吸附水和化学结晶水会影响其吸附性能,其中物理吸附水的影响最大;活化有效提高了分子筛的吸附性能,且温度越高,含水量越少,吸附性能越好;在150~180℃下活化,将物理吸附水脱附后,分子筛的吸附能力可恢复70%,可在此温度下进行吸附器内低温活化;在400℃下活化,脱除化学结晶水,分子筛吸附性能可100%恢复,400℃为两种分子筛的最佳活化温度.

关键词: 变压吸附 , 分子筛 , 多孔陶瓷 , 制氧 , 气体分离 , 活化 , 吸附性能

烧结助剂含量对多孔氮化硅结构及性能的影响

尉磊 , 汪长安 , 董薇 , 孙加林 , 黄勇

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.01.026

以氮化硅为原料,以叔丁醇为溶剂,采用凝胶注模成型工艺和无压烧结工艺(17500C、保温1.5h、流动氮气气氛),制备出具有高强度和高气孔率的多孔氮化硅.在浆料中初始固相含量固定为15%体积分数的基础上,研究了烧结助剂含量对多孔氮化硅的气孔率、孔径尺寸分布、物相组成及显微结构的影响,分析了弯曲强度与结构之间的关系.结果表明,通过改变烧结助剂含量,所制备的多孔氮化硅的气孔率为52%-65%;气孔尺寸呈单峰分布,均匀性好,平均孔径为0.82-1.05μm;弯曲强度为64.4-193.5 MPa,且随烧结助剂含量增加呈先增大后减少,在烧结助剂含量为7.5%质量分数时达到最大值(193.5±10.1)MPa.

关键词: 氮化硅 , 多孔陶瓷 , 烧结助剂 , 弯曲强度 , 气孔率

开孔多孔陶瓷的制备技术

时利民 , 赵宏生 , 闫迎辉 , 唐春和

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.12.014

介绍了开孔多孔陶瓷的制备方法及其研究进展,着重描述了有机泡沫浸渍工艺、添加造孔剂工艺、溶胶-凝胶工艺、挤出成型工艺、木质陶瓷和包混工艺,并总结了各工艺制备多孔陶瓷的优、缺点.

关键词: 开孔 , 多孔陶瓷 , 制备技术 , 应用

利用煤矸石制备堇青石多孔陶瓷

杨涛 , 侯新梅 , 周国治

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.03.009

为了综合利用煤矸石，以煤矸石、滑石等为原料，按堇青石的理论组成配料，分别外加质量分数为0、5％、10％、15％、20％的活性炭粉为造孔剂，在1400℃下分别保温3和6 h烧结后制备了堇青石多孔陶瓷，通过检测显气孔率和常温抗折强度及其显微结构分析探讨了其合成工艺制度。结果表明：利用煤矸石为主原料，外加5％（w）的活性炭为造孔剂，在1400℃下保温6 h可以合成性能优良的堇青石多孔陶瓷。所合成的堇青石多孔陶瓷的抗折强度为29．1 MPa，显气孔率为39．8％；显微结构分析显示，该多孔陶瓷中以堇青石相为骨架，内部形成了贯通气孔的多孔结构。

关键词: 堇青石 , 多孔陶瓷 , 煤矸石 , 造孔剂 , 活性炭粉

三维网络碳化硅多孔陶瓷的制备

张志金 , 于晓东 , 王扬卫 , 李凯 , 栾志强

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.4.011

以中间相沥青添加55％(质量分数,下同)的Si粉混合物为原料,制备了含Si的炭泡沫模板.在高温反应烧结炉中,氩气气氛下1500℃保温1～6h,结合反应烧结工艺制备了碳化硅多孔陶瓷.利用扫描电子显微镜( SEM)和X射线衍射分析仪(XRD)对碳化硅多孔陶瓷的微观形貌、物相组成进行了观察,并对熔融Si与C的反应机理进行了探讨.结果表明:碳化硅多孔陶瓷的微观结构与炭泡沫模板的微观结构一致,烧结温度1500℃下,随着保温时间的延长,多孔陶瓷的弯曲强度先增大后减小,而孔隙率先减小后增大；在保温4h的条件下制备的碳化硅多孔陶瓷主要由β -SiC相组成,最大弯曲强度为26.2MPa,对应的孔隙率为45％.内部熔融的Si与外部熔融的Si同时与C反应生成SiC,最后两者结合在一起形成致密的SiC多孔陶瓷.

关键词: 多孔陶瓷 , 碳化硅 , 炭泡沫 , 反应烧结

热处理温度对YAG粉体及其多孔陶瓷合成的影响

宋杰光 , 李养良 , 王芳 , 李世斌 , 纪岗昌 , 许婷 , 熊勇锋

材料热处理学报

采用共沉淀法合成的钇铝石榴石（YAG）粉体真空烧结制备多孔陶瓷,通过分析讨论表明,YAG前驱体中绝大部分吸附水蒸发以及绝大部分Al（OH）3和Y（OH）3的分解分别转变成Al2O3和Y2O3失去离子水而产生的失重出现在600℃以下完成。YAG前驱体在1100℃下煅烧后,大量YAG晶相已经形成,而且具有完整的晶型。升高煅烧温度对晶粒尺寸和晶粒形貌的影响显著,也说明YAG粉体颗粒粒径和形貌对最终煅烧温度非常敏感。采用真空烧结技术,成功制备了孔结构均匀规整,大部分微孔径处于5μm左右,且外形保持良好的YAG多孔陶瓷,综合考虑性价比,确定YAG多孔陶瓷的烧结温度为1500℃较为适宜。

关键词: 钇铝石榴石粉体 , 多孔陶瓷 , 热处理温度 , 显微结构

一种新型的多孔太阳墙采暖房

王一鸣 , 杨昆 , 刘伟 , 江雯 , 杨金国 , 范爱武

工程热物理学报

长江中下游地区很多建筑没有安装专门的供暖设备,传统的空调采暖增加了建筑能耗。利用太阳能和建筑物自身进行采暖,具有重要的意义和价值。本文提出了一种新型的多孔太阳墙采暖房,其核心部分多孔太阳墙是由多孔陶瓷构成。在晴朗的冬季,对多孔太阳墙采暖房的采暖性能进行了实验研究;研究重点检测了不同外界环境（主要是指太阳辐射照度和环境温度）下,多孔太阳墙采暖房的采暖及储热性能。研究表明：多孔太阳墙采暖房在白天大部分时间都具有较好的采暖效果,且采暖房内的温差较小;同时具有较好的储热性能。以实验测得的武汉地区1月某天的实验数据为例,相比环境温度,当天采暖房内最高温升为19.9℃。在07：00～16：00之间,采暖房的平均温升为11.5℃;在辐射强度较弱的16：00～18：00,采暖房的平均温升为6.6℃。在07：00～18：00之间,采暖房内最大温差为1.37℃,出现在12：40。

关键词: 太阳墙 , 太阳房 , 采暖 , 多孔陶瓷

莫来石/SiC复相多孔陶瓷的制备及性能研究

白佳海

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2006.06.022

用高岭土、Al2O3粉和SiC粉末为原料,活性碳为造孔剂制备莫来石/SiC多孔陶瓷.测定了试样的显气孔率、气孔孔径分布和抗弯强度,并分别用XRD和SEM分析晶相组成和断面显微结构.结果表明:莫来石的理论设计质量的分数小于10%时,莫来石/SiC多孔陶瓷的显气孔率随其设计量的增多而急剧降低;莫来石理论设计量继续增加时,试样显气孔率缓慢降低并趋于稳定.气孔孔径随莫来石设计量的增加而急剧减小.抗弯强度随莫来石设计量的增加而先增大,在莫来石理论设计量为20%时达到最大值,此后逐渐降低.SEM分析结果表明:与其他试样相比,莫来石设计量为40%的试样中存在较多的多孔"微区".

关键词: SiC , 莫来石 , 多孔陶瓷 , 显气孔率 , 气孔孔径