1. С 1960-х годов— В 1963 году американский учёный Шварцвальдер изобрёл метод пропитки органической пеной. Пористая керамика была получена путём пропитки керамической суспензии органическим пенообразным каркасом и удаления органических веществ при высокой температуре, что заложило основу принципа получения пенокерамики (содержащей оксид алюминия), которая является техническим источником пенокерамических чипсов из оксида алюминия.
2. С 1970-х годов---1978, Моллард Ф.Р. и Дэвидсон Н. из США разработалиФильтр из алюминиево-керамической пеныЭтот материал может использоваться для фильтрации литья алюминиевых сплавов методом пропитки органической пеной с использованием оксида алюминия и каолина в качестве основных сырьевых материалов, что значительно улучшает качество отливок и снижает процент брака, знаменуя собой официальный выход пенокерамической стружки из оксида алюминия на стадию промышленного применения и способствуя ее широкомасштабному развитию.
3. В 1980-х годах ---Европа, США, Япония и другие страны конкурировали в исследованиях и разработках по созданию пенокерамических фильтров из различных материалов и с разными характеристиками. Производство было переведено на механизацию и автоматизацию, а продукция стала серийной и стандартизированной.
Китай начал исследования в области пенокерамики из оксида алюминия в начале 1980-х годов. Харбинский технологический университет, Шанхайский институт машиностроения и другие учреждения возглавили соответствующие работы, постепенно достигая технологической автономии и индустриализации, а также сокращая разрыв с международным рынком.
Наиболее распространенный процесс — это пропитка органической пеной, и его этапы следующие:
1. Приготовление суспензии:Смешайте порошок оксида алюминия, связующее вещество, диспергатор, вспомогательное вещество для спекания и воду, перемешайте до получения однородной суспензии с высоким содержанием твердых веществ и низкой вязкостью.
2. Пропитка и подвешивание суспензии:Предварительно изготовленный каркас из органического пенопласта (например, полиуретановой губки) погружают в суспензию, а затем, путем экструзии и прокатки, равномерно распределяют суспензию по стенкам пор каркаса, удаляя излишки.
3. Сушка и отверждение:После нанесения суспензии поместите полученную массу в сушильную печь и высушите при температуре 80–120 ℃ для затвердевания клея, повышения прочности массы и предотвращения деформации при последующей обработке.
4. Обезжиривание и удаление клея:Высушенное сырое изделие помещают в печь для спекания и нагревают до 400–600 ℃, чтобы органический пенообразный каркас и связующее вещество полностью разложились и испарились, образуя пористое сырое изделие из оксида алюминия. На этом этапе необходимо контролировать скорость нагрева, чтобы предотвратить растрескивание сырого изделия.
5. Высокотемпературное спекание:Обезжиренное сырое изделие нагревают до 1400–1600 ℃ для спекания, в результате чего частицы оксида алюминия вступают в твердофазную реакцию, зерна растут и плотно соединяются, образуя высокопрочный керамический каркас, и, наконец, получают пенокерамические чипсы из оксида алюминия.
6. Постобработка:Резка, полировка и очистка в соответствии с требованиями для получения готовых изделий с заданными размерами и точностью.
1. Высокая пористость:Пористость обычно составляет от 60% до 90%, а размер пор может регулироваться (от десятков микрометров до нескольких миллиметров), при этом поры взаимосвязаны.
2. Низкая плотность:Объемная плотность составляет всего 0,3–1,2 г/см³, что значительно ниже, чем у плотной алюмооксидной керамики (около 3,95 г/см³).
3. Высокая термостойкость:При длительном использовании температура может достигать 1200-1600 ℃, при кратковременном — 1800 ℃, без плавления или размягчения.
4. Коррозионная стойкость:Устойчивость к кислотам и щелочам (за исключением сильнощелочных сред), устойчивость к химическим растворителям, превосходит пористые металлические материалы.
5. Высокая эффективность фильтрации:Связанная пористая структура позволяет эффективно задерживать твердые частицы в жидкости с низким сопротивлением жидкости.
6. Теплоизоляция:Высокая пористость препятствует теплопроводности и конвекции, что делает его превосходным высокотемпературным изоляционным материалом.
7. Умеренная механическая прочность:Прочность на сжатие и прочность на изгиб соответствуют требованиям промышленного применения, обладают определенной вязкостью и не склонны к хрупкости.
8. Широкие возможности индивидуальной настройки:Различные размеры, формы и плотность пикселей могут быть изготовлены на заказ, что позволяет удовлетворить потребности различных областей применения.
- Поле высокотемпературной фильтрации
1. Фильтрация расплава металла:При литье цветных металлов, таких как алюминий, медь, цинк и т. д., происходит фильтрация оксидных включений и частиц примесей из расплава для повышения чистоты отливки.
2. Высокотемпературная фильтрация дымовых газов:Используется для удаления пыли из дымовых газов при высоких температурах в таких отраслях, как металлургия, химическая промышленность и сжигание отходов, для улавливания частиц пыли и очистки газов.
- Область теплоизоляции
1. Футеровка промышленных печей:Теплоизоляционный слой для керамических печей, металлургических печей и печей для обжига стекла, предназначенный для снижения теплопотерь и экономии энергии.
2. Аэрокосмические компоненты:В качестве изоляционных материалов для космических аппаратов и двигателей они способны выдерживать высокие температуры.
- Поле каталитического носителя
1. Обработка выхлопных газов автомобилей:Может быть загружен катализаторами для замены некоторых металлических носителей, используемых для каталитического преобразования вредных веществ в выхлопных газах.
2. Химический катализ:В качестве носителя катализатора в химических реакциях он увеличивает площадь контакта с реакционной средой и повышает каталитическую эффективность.
- Другие области
1. Звукопоглощение и снижение уровня шума:Используется в качестве звукопоглощающих материалов в условиях высоких температур и коррозии, например, в моторных отсеках и звукоизоляционных слоях на промышленных предприятиях.
2. Биомедицина:Высокочистая пенокерамика из оксида алюминия может использоваться в качестве каркаса для тканевой инженерии костной ткани, обладая при этом хорошей биосовместимостью.
Алинна Ван
Email: alinna@bestpacking.cn
Телефон/WhatsApp: +86 17307992122
WeChat: karol1005
Дата публикации: 22 января 2026 г.