氮化硅基多孔陶瓷的制备与应用进展.pptx

1汇报人：2024-02-06氮化硅基多孔陶瓷的制备与应用进展

目录contents引言氮化硅基多孔陶瓷的制备技术氮化硅基多孔陶瓷的结构与性能表征氮化硅基多孔陶瓷的应用领域氮化硅基多孔陶瓷的制备与应用挑战及前景结论与展望

301引言

氮化硅基多孔陶瓷是一种具有优异性能的新型陶瓷材料，具有高比表面积、高孔隙率、良好的化学稳定性和热稳定性等特点。在环保、能源、化工、生物等领域具有广泛的应用前景，如催化剂载体、过滤器、隔热材料、生物陶瓷等。因此，研究氮化硅基多孔陶瓷的制备工艺和应用性能具有重要意义。背景与意义

目前，国内外研究者已经探索出了多种制备氮化硅基多孔陶瓷的方法，包括模板法、发泡法、溶胶-凝胶法等。在应用方面，氮化硅基多孔陶瓷已经被广泛应用于催化剂载体、过滤器等领域，同时在隔热材料、生物陶瓷等领域也展现出了良好的应用前景。然而，氮化硅基多孔陶瓷的制备工艺和性能优化仍存在一些问题，如制备成本高、孔隙结构控制难度大、力学性能不足等。国内外研究现状

本研究旨在探索一种低成本、高效率的制备氮化硅基多孔陶瓷的方法，并优化其孔隙结构和力学性能。通过研究氮化硅基多孔陶瓷的制备工艺和应用性能，为其在更广泛领域的应用提供理论支持和实践指导。本研究的成功实施将有助于推动氮化硅基多孔陶瓷的产业化进程，促进相关领域的发展。本研究的目的和意义

302氮化硅基多孔陶瓷的制备技术

选择高纯度、细粒度的氮化硅粉末作为基体材料，以保证制品的致密性和力学性能。氮化硅粉末添加剂预处理根据需要添加烧结助剂、增韧剂等，以改善陶瓷的烧结性能和力学性能。对原料进行球磨、混合、干燥等预处理，以获得均匀的混合物料。030201原料选择与预处理

将预处理后的粉料装入模具中，通过压力机压制成型，适用于制备形状简单的制品。干压成型将粉料制成浆料，注入石膏模具中，通过脱水固化成型，适用于制备复杂形状的制品。注浆成型将粉料通过挤压机挤出成型，可获得连续的长条形制品。挤压成型成型工艺

烧结工艺常压烧结在常压下进行烧结，通过控制烧结温度和保温时间，使制品达到预期的密度和性能。热压烧结在高温和压力下进行烧结，可加速致密化过程，提高制品的力学性能。气氛烧结在特定气氛下进行烧结，以防止氮化硅的氧化和分解，保证制品的化学稳定性。

机械加工热处理表面处理性能检测后处理与性能优化对烧结后的制品进行机械加工，以获得精确的尺寸和形状。对制品表面进行研磨、抛光等处理，以改善表面质量和美观度。通过热处理消除内应力，提高制品的力学性能和稳定性。对制品进行各项性能检测，如密度、硬度、抗弯强度、断裂韧性等，以确保制品符合使用要求。

303氮化硅基多孔陶瓷的结构与性能表征

利用压汞法、气体吸附法等测定孔隙率和孔径分布，表征多孔陶瓷的微观结构特征。孔隙率与孔径分布采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等观察多孔陶瓷的显微形貌，包括孔形状、孔壁结构等。显微形貌观察通过X射线衍射（XRD）、拉曼光谱等手段分析氮化硅基多孔陶瓷的相组成和晶体结构。相组成与晶体结构微观结构表征

密度与比重测量多孔陶瓷的密度和比重，评估其轻质化程度。热导率与热膨胀系数测定多孔陶瓷的热导率和热膨胀系数，分析其热学性能。隔音与吸音性能测试多孔陶瓷的隔音和吸音性能，评估其在声学领域的应用潜力。物理性能表征

抗氧化性测定多孔陶瓷在高温氧化环境下的性能变化，分析其抗氧化能力。耐腐蚀性研究多孔陶瓷在不同化学介质中的腐蚀行为，评估其化学稳定性。化学相容性研究多孔陶瓷与其他材料的化学相容性，为其在复合材料和涂层等领域的应用提供依据。化学性能表征

机械性能表征压缩强度与弯曲强度测定多孔陶瓷的压缩强度和弯曲强度，评估其承载能力。硬度与耐磨性测试多孔陶瓷的硬度和耐磨性，分析其抗磨损能力。断裂韧性与冲击韧性研究多孔陶瓷的断裂韧性和冲击韧性，评估其在复杂应力环境下的可靠性。

304氮化硅基多孔陶瓷的应用领域

03固体废物处理作为固体废物焚烧炉的内衬材料，提高焚烧效率，减少有害物质排放。01污水处理氮化硅基多孔陶瓷作为过滤材料，可有效去除污水中的悬浮物、有机物和重金属离子。02废气处理用于高温烟气过滤，捕集和分离有害气体和颗粒物，减少大气污染。环保领域

氮化硅基多孔陶瓷具有良好的生物相容性，可用于骨科、牙科等医疗领域。生物相容性多孔结构可负载药物，实现药物的缓释和控释，提高治疗效果。药物载体为细胞提供三维生长环境，促进组织再生和修复。组织工程支架生物医学领域

太阳能电池用于太阳能电池板的支撑和保护，提高光电转换效率。储能材料多孔结构可吸附和储存氢气、甲烷等能源气体，实现高效储能。燃料电池作为燃料电池的电解质材料，提高电池的工作效率和稳定性。能源领域

冶金领域作为高温冶炼炉的内衬材料，提高炉衬寿命和冶炼效率。电子领域用于制作电子器件的封装材料、基板