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以冰为模板制备超轻多孔氧化锆块材

曹阳贺军辉

材料研究学报

以冰为模板, 经真空冷冻干燥过程制备轻质ZrO₂多孔材料和水玻璃为粘结剂的超轻多孔ZrO₂块材, 研究了其微观结构、形成机理和隔热耐火性能. 结果表明, 冰是一种理想的制作多孔材料的模板, 可同时获得多种尺度的孔结构, 还可获得多孔和层状两种结构复合的微观结构. ZrO₂多孔材料的微观结构为奇特的周期性层状结构. 添加水玻璃作为粘结剂, 制备出多孔和层状两种微结构复合的ZrO₂多孔块材, 在400℃煅烧6 h后仍良好地保持原有的微观结构, 孔隙率达87%, 表观密度仅为0.50 g ? cm^-3,  超轻且机械强度有较大提高, 在1300℃丁烷气火焰灼烧下表现出较好的隔热耐火性能.

关键词: 无机非金属材料 , null , null , null , null

软骨修复用 HA/PU多孔支架材料的制备与表征

董志红 , 李玉宝 , 张利 , 左奕

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01255

研制了用于软骨的组织工程的HA/PU多孔支架材料, 采用气体发泡法制备了三维贯通的多孔HA/PU支架材料, 通过XRD、IR对其结构组成进行了分析, 用DSC测量了玻璃化转变温度, 用SEM观察了微观形貌和孔径尺寸, 并计算了孔隙大小和孔隙率的分布. 通过燃烧试验分析了HA/PU复合材料中HA的百分含量, 并对力学性能进行了评估. 结果表明, 多孔HA/PU复合支架材料, 其大小孔道相互贯通, 孔径范围在100~800μm, 大孔中含有微孔, 孔隙率可达到78%~80%, HA含量达到30wt%, 力学强度达到271kPa. 多孔HA/PU复合材料具有一定的弹性, 是一类性能很好的可望用于软骨修复的支架材料.

关键词: HA/PU复合材料 , preparation , characterization , porosity

锂离子电池负极材料多孔Li₄Ti₅O₁₂/C的制备与表征

高剑 , 穆鑫 , 李建军 , 何向明 , 姜长印

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00253

将钛源、锂源和碳源三种化合物一起球磨湿混成均匀浆料, 再依次经过喷雾干燥和高温煅烧制得晶粒表面包覆纳米碳层的多孔球形钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)材料. 通过XRD、SEM、TEM、BET和电化学性能测试等分析手段表明, 合成出的Li₄Ti₅O₁₂/C材料为纳米一次粒子(晶粒)组成的球形二次粒子(颗粒), 具有较大的比表面积, 达到  39.5 m²/g; 在0.1C、1.0C和5.0C倍率下的首次放电比容量分别达到172.2、168.2和153.6 mAh/g, 并表现出优良的循环性能. 晶粒表面包覆碳的多孔Li₄Ti₅O₁₂材料具有明显的高倍率性能和循环稳定性优势.

关键词: Li₄Ti₅O₁₂ , porous , spherical , carbon coating , cycling capacity

添加成孔剂法制备孔径、气孔率可控的多孔玻璃陶瓷

和峰 , 刘昌胜

无机材料学报

研究了采用添加成孔剂法制备具有相互贯通气孔的多孔生物玻璃陶瓷的方法及其性能.多孔玻璃陶瓷主晶相为氟磷灰石和β-硅灰石,气孔率在49％-82％间连续可控,气孔由成孔剂热解排除形成的球形宏观孔(孔径200-850μm)和玻璃粉体烧结形成的微观孔(孔径2-4μm)组成,宏观孔孔径取决于成孔剂粒径并通过孔壁上的孔洞(孔径50-300μm)相互连通.塑性成孔剂硬脂酸受压产生塑性变形,添加硬脂酸的素坯强度高、可加工,烧结产物强度较高、气孔为扁球状;刚性成孔剂聚苯乙烯受压产生弹性变形,添加聚苯乙烯的素坯疏松、不可加工,烧结产物强度较低、气孔呈圆球状.成形压力对添加塑性成孔剂的样品性能影响显著,而对添加刚性成孔剂的样品性能无显著影响.气孔率与成孔剂的含量成良好的线性关系,通过控制成孔剂粒径和加入量可达到气孔率、孔径可控的目的.孔径一定时抗压强度与总气孔率成良好的二次曲线关系.

关键词: 玻璃陶瓷 , porosifier , porous , preparation , null

等离子体电解氧化制备生物活性多孔纳米TiO₂涂层

胡红杰 , 刘宣勇 , 丁传贤

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00585

采用等离子体电解氧化(PEO)技术, 在纯钛基体上制备了具有多孔和纳米结构并含有不同钙磷含量的氧化钛涂层. 采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了涂层的显微结构和相组成. 采用模拟体液浸泡实验评价涂层的生物活性. 研究结果表明: 涂层主要由锐钛矿和金红石相组成, 涂层表面孔径小于10μm, 晶粒直径约10~100nm, 且涂层表面晶粒、涂层厚度、表面粗糙度和涂层中的钙磷元素含量均随着PEO过程中电流密度的增大而增加. PEO涂层在模拟体液中浸泡14 d即能够诱导类骨磷灰石在其表面沉积, 显示出良好的生物活性. 涂层中的钙磷含量和结晶形态对其生物活性起关键作用. 

关键词: 氧化钛 , porous , nanostructured , bioactive , plasma electrolytic oxidation

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