泡沫陶瓷有哪些用途?
泡沫陶瓷在19 世紀70 年代發(fā)展初期,僅僅作為細菌過濾材料加以使用。隨著制備技術的發(fā)展,人們控制材料多孔結構水平顯著提高,同時各種新材質高性能泡沫陶瓷材料的不斷出現(xiàn)極大地拓寬了多孔陶瓷地應用范圍。
1、過濾器
泡沫陶瓷過濾器由于具有過濾面積大,熱震穩(wěn)定性好、化學穩(wěn)定性高和良好的抗金屬沖刷性能以及過濾效率好的特點,因此在金屬熔體過濾凈化技術中,作為一種新型高效過濾器,得到了人們的重視。
2、催化劑載體
泡沫陶瓷具有良好的吸附能力和活性。被覆催化劑后,反應流體通過泡沫陶瓷孔道,將大大提高轉化效率和反應速率。由于泡沫陶瓷具有比表面積高、熱穩(wěn)定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特點,作為汽車尾氣催化凈化器載體已被廣泛使用]。將泡沫陶瓷汽車尾氣催化器安裝在汽油車排氣管中,可以使汽油車排出的CO、NO有害氣體轉化成CO2、H2O、N2
,轉化率可達90% 以上;用在柴油車上,碳粒凈化率在50% 以上。當泡沫陶瓷濾芯積滿碳粒時,可以采用催化氧化法或電控燃燒法再生,達到長期使用的目的。除了作催化劑載體外,它還可以作為其它功能性載體, 例如藥劑載體,微晶載體,氣體儲存等。
3、節(jié)能隔熱材料在泡沫陶瓷中由于閉氣孔的存在,降低了其放熱效率,減少了熱傳播過程中的對流,使泡沫陶瓷具有熱傳導率低、抗熱震性能優(yōu)良等特性,是一種理想的耐熱材料目前,世界上最好的隔熱材料正是這類泡沫陶瓷材料,傳統(tǒng)的窯爐和高溫電爐的內襯就多為泡沫陶瓷。它還被廣泛用于航天飛機的外殼隔熱。泡沫陶瓷具有巨大的比表面積,在高溫條件下,由于熱交換面積大,可用作換熱材料。
4、吸聲材料
由于泡沫陶瓷從表面到內部具有的三維貫通的網(wǎng)狀微孔結構,它可以使吸進的聲波在孔隙中振動空氣,從而與陶瓷體網(wǎng)絡發(fā)生摩擦,通過粘滯作用使聲波轉變?yōu)闊崮芏?,起到靜音效果。泡沫陶瓷具有吸音的功能,可用于隧道、地鐵、影劇院、錄音室等需要靜音的環(huán)境,以及高架橋、建筑施工現(xiàn)場、露天變壓器等高噪音場合。由于此類陶瓷可耐氣候變化,抗
熱、抗震和抗腐蝕,能忍受風吹、日曬、雨淋的侵蝕而不改變網(wǎng)狀結構,同時,對其表面美化處理后不會影響其吸音效果,因而具有很好的應用前景。
5、生物材料
多孔羥基磷灰石生物陶瓷的研究和應用,在生物材料工程界引起極大關注。這是因為羥基磷灰石陶瓷與人體__骨骼、牙齒無機質的成分的成分基本相同,將其植入人體后,無排斥反應,具有良好的生物活性和相容性。它能誘發(fā)新骨的生成,使人體保持正常的新陳代謝,是一種理想的人體骨替代材料。用添加增孔劑等制作泡沫陶瓷的方法,制備多孔羥基磷灰石生
物陶瓷,利用其相互連通的孔隙有利于組織液的微循環(huán),促進細胞的滲入和生長。國外利用泡沫生物陶瓷修復頭蓋骨、大腿骨、脊椎骨、人造齒根等臨床實驗均已獲成功。
6、燃燒器
泡沫陶瓷材料近來的又一個用途是作為多孔介質燃燒器。具有良好熱交換性的泡沫陶瓷材料可以降低火焰溫度,惰性泡沫陶瓷表面內或在接近多孔陶瓷表面處進行預混合燃燒可以節(jié)省能量,能顯著降低CO2 和NO2的排放。同時該種燃燒器可以使用多種燃料,有廣泛的適應性。
7、擴散、滲透和吸附方面的應用
利用電滲透現(xiàn)象,可作為電解法生產雙氧水的隔膜,提高電池壽命。應用泡沫陶瓷作一次電池、二次電池、堿性電池、熔鹽電池和嫩料電池的隔膜,可以明顯的提高電池的壽命。用微孔陶瓷可制作土壤鹽分、水分測量傳感器。利用泡沫陶瓷均勻分布的氣孔,對氣焊時回火的氧- 乙炔混合可燃氣體有阻燃止火作用,可作阻燃止火器。還可根據(jù)氣孔對高速高能噪音阻滯、耗損作用制成泡沫陶瓷消聲器。除了上述用途之外,泡沫陶瓷還可以做成傳感器,微孔膜,化工塔填料,布氣材料,煤氣灶節(jié)能燃燒板等。
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