氧化铝粉末放在容器里。我们加入一些水。我们加入一些粘结剂。粘结剂帮助粉末粘在一起。我们搅拌这些材料。搅拌必须均匀。混合物变成浆料。浆料倒入模具中。模具具有特定形状。我们等待浆料变干。浆料失去水分。它变得坚硬。我们得到陶瓷生坯。生坯需要加热。加热在炉子里进行。炉子温度很高。温度慢慢上升。太快加热会破裂。我们控制升温速度。温度达到几百摄氏度。粘结剂烧掉了。温度继续升高。达到一千多摄氏度。氧化铝颗粒结合更紧密。材料收缩一点。它变得更坚硬。我们得到氧化铝陶瓷。

氧化铝陶瓷有很多孔。孔的大小很重要。孔的数量可以调整。我们讨论如何制造多孔陶瓷。添加造孔剂是一种方法。造孔剂是另一种材料。它和氧化铝混合。加热时造孔剂消失。它留下空洞。这些空洞就是孔。淀粉是一种造孔剂。碳粉也是一种。塑料颗粒也可以使用。造孔剂的数量影响孔的数量。造孔剂的大小影响孔的大小。我们选择合适造孔剂。我们控制孔的结构。

另一种方法是使用泡沫。泡沫是充满气体的材料。我们制作氧化铝浆料。浆料倒入泡沫中。浆料充满泡沫空隙。加热处理泡沫烧掉。氧化铝保持泡沫结构。我们得到多孔陶瓷。孔是相互连通的。这种方法孔率很高。泡沫类型影响孔的形状。我们控制浆料的粘度。粘度影响涂层厚度。涂层影响陶瓷强度。

颗粒堆积也是一种方法。氧化铝粉末有不同大小。小颗粒填充大颗粒空隙。我们混合不同尺寸粉末。粉末压制成型。粉末之间有空隙。这些空隙成为孔。加热后粉末烧结。空隙保留下来。我们得到多孔陶瓷。颗粒尺寸分布很重要。窄分布得到均匀孔。宽分布得到不同孔。压制压力影响孔率。高压减少孔的数量。低压增加孔的数量。

我们讨论具体实验步骤。准备氧化铝粉末。粉末纯度很高。粉末放在球磨罐里。加入酒精。酒精防止团聚。加入氧化锆球。球磨机旋转。粉末被研磨。时间持续几小时。粉末变得更细。颗粒大小一致。倒出浆料。浆料在烘箱中干燥。酒精蒸发。得到细粉末。

称取氧化铝粉末。称取造孔剂。比例是重要的。百分之二十造孔剂。百分之三十造孔剂。我们测试不同比例。粉末混合均匀。使用研钵研磨。使用搅拌机混合。确保分布均匀。

加入少量水。加入粘结剂。粘结剂是聚乙烯醇。它帮助成型。混合成面团状。面团放入模具。模具是钢制的。使用压机加压。压力是固定的。得到圆柱形生坯。生坯从模具取出。它很脆弱。小心处理。

生坯干燥过程。放在空气中。时间需要一天。也可以使用干燥箱。温度不要太高。避免开裂。完全干燥后准备烧结。

烧结在高温炉进行。生坯放入炉膛。慢慢升高温度。每小时升一百度。让水分慢慢蒸发。到达四百摄氏度。粘结剂开始分解。保持一段时间。让粘结剂完全烧掉。继续升温到目标温度。一千四百摄氏度。保持两小时。氧化铝颗粒扩散。颗粒边界融合。材料变得致密。但造孔剂留下孔洞。炉子自然冷却。等待温度下降。取出样品。

我们检查样品。测量它的重量。测量它的尺寸。计算收缩率。测量孔的数量。使用仪器分析。显微镜观察孔的结构。孔的大小分布。测试陶瓷的强度。使用压力机。记录破碎时的力。测试渗透性。气体通过样品。测量流量。

结果发现。造孔剂比例高。孔的数量多。强度会降低。造孔剂比例低。孔的数量少。渗透性差。需要找到平衡。淀粉造孔剂。孔形状较规则。碳粉造孔剂。孔形状不规则。泡沫方法。孔相互连通。渗透性好。颗粒堆积方法。孔率较低。强度较高。

我们改变实验条件。尝试不同烧结温度。一千三百摄氏度。一千五百摄氏度。温度高。陶瓷更致密。孔会减少。温度低。陶瓷结合弱。强度低。孔可能坍塌。最佳温度需要寻找。

尝试不同保温时间。一小时。三小时。时间长。颗粒结合好。时间短。结合不充分。影响孔壁强度。

尝试不同升降温速度。太快。样品破裂。太慢。生产效率低。

氧化铝多孔陶瓷有用处。它可以过滤液体。过滤污水。过滤化学溶液。孔的大小决定过滤精度。它可以作为生物材料。人体植入物。骨头替代品。孔允许组织长入。它可以作为载体。催化剂放在孔里。增加反应面积。它可以隔音。孔吸收声波。它可以隔热。孔防止热传递。

制备需要优化。材料成本考虑。生产过程简化。性能提高。更多研究在进行。新造孔剂开发。新成型方法尝试。复合材料研究。添加其他氧化物。改善陶瓷性能。计算机模拟帮助。预测孔的结构。指导实验设计。

氧化铝多孔陶瓷制备是一个过程。它涉及许多步骤。每个步骤影响最终产品。我们理解基本原理。我们控制各种因素。我们得到需要的材料。材料服务我们的生活。