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多孔层状Al2O3陶瓷制备及其无压熔渗相关物理过程研究
摘要：本文以多孔层状Al2O3陶瓷的制备为研究对象，探讨了无压熔渗过程中的相关物理现象。通过改变制备条件和添加不同的添加剂，得到了不同孔隙率和孔径的多孔层状Al2O3陶瓷，并对其进行了表征和分析。同时，对无压熔渗过程中的燃烧前后的样品进行了对比，研究了无压熔渗对多孔层状Al2O3陶瓷微观结构和力学性能的影响。
关键词：多孔层状Al2O3陶瓷；无压熔渗；物理过程

多孔陶瓷具有很多优异的性能，如低密度、高比表面积、良好的导热性能等，在催化、吸附、分离等领域具有广泛的应用前景。然而，制备多孔陶瓷常常面临着工艺复杂、成本高等问题。本文将研究多孔层状Al2O3陶瓷的制备方法及其无压熔渗的相关物理过程，为制备高性能多孔陶瓷提供理论参考和实验基础。

（1）材料制备：选用工业级α-Al2O3为原料，添加适量的有机泡沫模板剂和胶凝剂，混合均匀后进行压制，再进行高温烧结得到多孔陶瓷试样。
（2）无压熔渗：将多孔陶瓷试样与熔体接触，在一定温度下静置一段时间，使熔体渗透入试样孔隙中，形成无压熔渗体。
（3）试样表征：采用SEM、XRD等表征手段对多孔层状Al2O3陶瓷试样进行形貌和相组成分析。

（1）制备多孔层状Al2O3陶瓷：改变添加剂的含量和烧结工艺条件可以控制多孔层状Al2O3陶瓷的孔隙率和孔径分布。增加添加剂的含量可以使孔隙率增大，但过高的添加剂含量会导致孔径分布不均匀。烧结温度和时间对多孔层状Al2O3陶瓷的孔隙率和结晶度有重要影响。
（2）无压熔渗过程：无压熔渗过程中，熔体在多孔Al2O3陶瓷的孔隙中渗透，填充孔隙空间。无压熔渗可以使多孔陶瓷的微观结构更加致密，提高其力学性能。研究发现，熔渗温度和熔渗时间对熔渗深度和熔渗速率有显著影响。
（3）无压熔渗对多孔层状Al2O3陶瓷的影响：通过对熔渗前后试样的比较，发现无压熔渗可以使多孔陶瓷的孔隙率降低，结构更加致密，硬度和弯曲强度明显提高。然而，过高的熔渗温度和时间会导致试样的晶粒长大和残余应力增加。

本文研究了多孔层状Al2O3陶瓷的制备方法和无压熔渗的物理过程。通过调整制备条件和添加适量的添加剂，制备了具有不同孔隙率和孔径的多孔层状Al2O3陶瓷。通过无压熔渗实验，发现熔渗温度和时间对多孔陶瓷的熔渗深度和速率有显著影响。无压熔渗可以使多孔陶瓷的孔隙率降低，结构更加致密，力学性能得到显著提高。然而，过高的熔渗温度和时间可能导致晶粒长大和残余应力增加。这些研究结果对于制备高性能多孔陶瓷材料具有一定的指导意义。
参考文献：
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