蛋白質(zhì)發(fā)泡法制備氧化鋯多孔陶瓷.pdf

1、發(fā)泡法是一種優(yōu)良的制備多孔陶瓷的方法，但是傳統(tǒng)的發(fā)泡劑在分解過程中產(chǎn)生有害氣體，危害人類健康和污染環(huán)境。本文針對上述問題，利用蛋白質(zhì)具有天然的發(fā)泡能力，采用從新鮮雞蛋中提取蛋清作為發(fā)泡劑，實現(xiàn)了材料制備的綠色環(huán)保。 本實驗選取氧化鋯作為骨料，加入蛋清和水球磨成所需料漿，并在加入蔗糖作為添加劑調(diào)節(jié)料漿的粘度。通過改變料漿中氧化鋯的固相含量，制備了不同氣孔率的氧化鋯多孔陶瓷，并改變蛋清和蔗糖的加入量，研究物料含量變化對材料微觀結(jié)構(gòu)和

2、性能的影響。同時研究燒成制度和溫度，以及固化成型方法等工藝條件對材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響。通過熱失重分析找到卵清蛋白和蔗糖的分解溫度，確定最佳的燒成制度；通過掃描電子顯微鏡對燒結(jié)樣品微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，包括氣孔分布、形貌等；通過三點彎曲實驗機測定材料的抗彎強度等力學(xué)性能。通過實驗優(yōu)化，確定最佳的燒結(jié)制度：以1K·min-1升溫到800℃，并在150℃(30min)，200℃(60min)，230℃(30min)和360℃(30min)保

3、溫，然后以3K·min-1升溫到1550℃，保溫2h，隨爐冷卻。 實驗選取不同的固相含量配比(20vol％-50vol％)，制備了氣孔率從94.55％到77.24％的多孔材料，并且力學(xué)性能優(yōu)良。固相氧化鋯含量的增加，蛋清含量的增加，以及蔗糖加入過量時，都會導(dǎo)致料漿的黏度提高，從而降低了蛋白質(zhì)的發(fā)泡程度，孔壁厚度逐漸增加，孔壁強度提高，孔的尺寸減少，氣孔之間的連通比例降低，閉氣孔的比例上升，材料的力學(xué)性能得到提升。采用烘干成型和微