中國粉體網訊  多孔陶瓷是一種新型陶瓷材料，也稱為氣孔功能陶瓷，它是成形后經高溫燒成，體內具有大量彼此相通或閉合氣孔的陶瓷材料。根據孔成型方法和空隙，多孔陶瓷可分為：泡沫陶瓷、蜂窩陶瓷、粒狀陶瓷，而形狀可以分為管狀、蜂窩塊狀、板狀和薄膜等產品類型。

多孔陶瓷具有傳統陶瓷材料的抗腐蝕、耐高溫、抗氧化等特性，還具有密度低、開口氣孔率高，比表面積大等特點。因此，多孔陶瓷在催化劑載體、流體過濾、分離和提純，吸音隔音、燃料電池、傳感器和生物材料等領域有著廣泛的應用。硅酸鹽、鋁硅酸鹽、硅藻土、剛玉和金剛砂、堇青石、鈦酸鋁等是制備多孔陶瓷的主要材料。

多孔陶瓷制備

多孔陶瓷制備方法分為傳統制備工藝和新型制備工藝，傳統制備工藝有添加造孔劑工藝，有機泡沫浸漬工藝，發泡工藝，擠壓成型工藝，顆粒堆積工藝和溶膠-凝膠工藝；新型制備工藝有利用陶瓷纖維制備多孔陶瓷，孔梯度制備方法和離子交換法。

多孔陶瓷的力學和化學等性能受制于氣孔率、強度、高溫穩定性等因素，上述因素也決定了多孔陶瓷的應用領域。

多孔陶瓷應用

1、催化劑載體

多孔陶瓷的氣孔結構優且數量多，比表面積大，作為催化劑載體能夠增大催化劑與反應物的接觸面積，提高催化效率與速度。吸附能力強，熱穩定性好的特點，可以延長催化劑的使用壽命，降低使用成本。其廣泛應用于汽車尾氣凈化以及無機和有機的生產領域。

2、生物材料

多孔生物陶瓷具有與生物相容性良好，與骨組織結合好，無排異反應的優點，在術后空腔恢復、改善血管生成能力以及促進骨修復等醫學領域都得到了很好的應用。此外，多孔陶瓷具有的孔結構，方便加載藥物，其耐久性能夠起到長時間的支撐作用。

3、 過濾、分離和提純

多孔陶瓷作為一種過濾、分離和提純的新型材料，具有使用壽命長、抗微生物能力強、耐腐蝕、耐高溫、可重復使用的特點。在使用要求苛刻的領域中，多孔陶瓷得到了廣泛的應用，如過濾牛奶、液固分離、熔融金屬去除雜質、工業廢水凈化等。

4、燃料電池材料

多孔陶瓷在燃料電池中可作為陰極材料，為氧氣提供輸送通道和活化位點，提高反應效率。與此同時，多孔陶瓷能夠在燃料電池的高溫下穩定工作，且為熱量的散失提供通道。上述多孔陶瓷的優勢提高了燃料電池的性能并能延長其壽命， 使得多孔陶瓷在燃料電池中的應用將會成為一個研究熱點。

5、隔熱材料

傳統陶瓷材料的導熱率較低，可被用作隔熱材料。多孔陶瓷的多孔結構內充斥的氣體，致使多孔陶瓷的隔熱性能進一步加強。目前，1600℃的傳統氣爐和高溫電爐中已廣泛使用多孔陶瓷作為隔熱材料；在神州系列飛船，長征系列火箭中，多孔陶瓷與金屬隔熱材料等組成的多層隔熱材料得到了很好的應用；航天飛機的隔熱外殼是由抽成真空的多孔陶瓷組成的，真空多孔陶瓷是目前世界最好的隔熱材料。

6、吸音材料

在聲波的傳播過程中，多孔陶瓷作為聲音屏障，能夠改變聲波的傳播方向，使聲波被限制在空腔內。空腔內聲波引起空氣的振動和克服空氣摩擦做功轉化為熱能，大幅降低聲音的能量。

7、航空航天材料

多孔陶瓷由于有較好的化學穩定性，抗熱震能力，耐腐蝕性和低導熱率，使其成為運用于飛機以及航天器的一種理想耐熱隔熱的材料。

參考文獻：

瓷博士. 陶瓷技術｜多孔陶瓷的應用領域及制作工藝分析

李進. 多孔陶瓷的制備方法及其應用

中科院之聲. 多孔陶瓷助力有機廢水處理

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