超高温多孔陶瓷的制备、性能及应用研究进展

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作   者：

王世界;  尹艺程;  邱鑫;  康国卫;  刘新红;  贾全利;  张少伟; 

作者机构：

郑州大学河南省高温功能材料重点实验室;  埃克塞特大学数学与物理学院; 

关键词：

超高温陶瓷;  多孔陶瓷;  制备方法;  ZrB2-SiC; 

期刊名称：

材料导报

i s s n：

1005-023X

年卷期：

2022 年 36 卷 012 期

页   码：

53-60

摘   要：

超高温多孔陶瓷既有超高温陶瓷耐高温、抗氧化/烧蚀、无固态相变的优异特性,又有多孔陶瓷体积密度小、导热系数低的优点,有望成为极端环境下高温隔热、高温腐蚀性气体过滤及高温太阳能吸收等应用的候选材料.按成孔原理的不同,超高温多孔陶瓷的制备方法有部分烧结法、模板复制法、牺牲模板法、冷冻浇注法、直接发泡法和溶胶-凝胶法.用部分烧结法制得的超高温多孔陶瓷力学性能优异,但气孔率低且孔结构难以控制;模板复制法制得的陶瓷材料气孔率高,但其气孔结构取决于模板的气孔结构,可设计性较差;牺牲模板法制得的陶瓷材料气孔大小和形貌可控,但气孔分布均匀性差;冷冻浇注法具有高效、低成本等优点,制得的陶瓷材料气孔率高,但用有机溶剂为冷冻介质时,对环境有危害;直接发泡法制得的陶瓷材料气孔率高,孔结构缺陷少,但发泡过程难以控制,对工艺要求较高;溶胶-凝胶法制备的陶瓷材料气孔率高,导热系数低,但强度低,且制备成本较高.本文介绍了超高温多孔陶瓷材料的制备方法、性能及应用前景,总结了超高温多孔陶瓷制备方法的优缺点,分析了超高温多孔陶瓷材料面临的问题并展望其前景,以期为制备超高温多孔陶瓷材料提供参考.