微孔陶瓷技术：从基础到应用的全面解析

微孔陶瓷技术：从基础到应用的全面解析

微孔陶瓷是一种具有大量开放或封闭气孔的新型陶瓷材料，其孔径一般在1-100μm之间。这种材料不仅在净水器、电子烟等日常用品中有广泛应用，还在环保、节能、航空航天等多个领域展现出独特优势。本文将为您详细介绍微孔陶瓷的定义、制备方法及其广阔的应用前景。

多孔陶瓷概述

说到微孔陶瓷，首先要解释一下多孔陶瓷。多孔陶瓷是一种新型陶瓷材料，又称多孔功能陶瓷，是一种具有大量开放或封闭气孔的陶瓷材料，经高温煅烧而成，烧结过程中形成许多多孔结构。

多孔陶瓷的分类

多孔陶瓷可按尺寸、相组成、孔结构（孔径、孔形貌、孔连通性）等进行分类。孔结构可分为均匀孔结构和非均匀孔结构。按成孔方式和孔结构可分为晶间陶瓷烧结体（即微孔陶瓷）、泡沫陶瓷、蜂窝陶瓷。

根据孔径大小，微孔陶瓷分为：

类型 孔径

粗孔 >500μm

大孔 100~500μm

微孔 1~100μm

纳米孔 ＜1um

微孔陶瓷的定义

微孔陶瓷具有均匀的孔结构，是一种新型的功能结构陶瓷。微孔非常小，一般为微米或亚微米级，肉眼无法看见。但在日常生活中，微孔陶瓷却是看得见的，如净水器中使用的陶瓷滤芯、电子烟中的雾化芯等。

微孔陶瓷的制备

多孔陶瓷的成孔原理和方法主要有以下几种。

颗粒堆积→添加致孔剂→低温欠烧→机械加工成孔。

微孔陶瓷是一种新型无机非金属过滤材料，是由骨料颗粒与一定量的粘结剂混合，加入造孔剂后经高温烧成而成。

骨料有石英砂、刚玉、氧化铝（Al2O3）、碳化硅（SiC）、莫来石（2Al2O3-3SiO2）、陶瓷颗粒等。一般要求骨料强度高、耐热、耐腐蚀、接近球形（便于施工成过滤条件）、在规定的粒度范围内容易造粒、与粘结剂有较好的亲和性。如果骨料母料和粒度相同，其它条件相同，其孔径、孔隙率、透气度等指标均能达到理想的目的。

微孔陶瓷的应用

微孔陶瓷具有吸附、透气、耐腐蚀、环境相容、生物相容、具有独特物理化学性质的表面结构等优点。

作为气液过滤、净化分离、气体分布、吸声减震、热交换材料和化学填料、生物陶瓷和催化剂载体、吸附剂、生物植入材料、特殊壁体材料、人造器官以及耐火材料、传感器材料等。

碳化硅多孔陶瓷已广泛应用于环保、节能、航空航天、化工、石油、冶炼、食品、制药、生物、医疗、水产养殖等行业，大大提高了这些行业的产品质量和市场竞争力。