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堇青石多孔陶瓷的制备研究
摘要：
随着科技的发展和环保意识的提高，多孔陶瓷材料在环境领域、生物医学等领域得到了广泛应用。本文以堇青石为原料，通过不同工艺参数的调整，制备出了多孔堇青石陶瓷。并对不同工艺条件下制得的样品进行了微观结构、孔隙特征、热稳定性等方面的分析。结果表明，通过调整不同工艺参数，可以制备出表面光滑、孔隙率较高、孔径均匀分布的多孔堇青石陶瓷，其在生物医学和环境领域有着广泛的应用前景。
关键词：
堇青石；多孔陶瓷；孔隙特征；热稳定性；应用前景
Abstract：
Withthedevelopmentoftechnologyandtheimprovementofenvironmentalawareness,porousceramicmaterialshavebeenwidelyusedinenvironmentalfields,biomedicalfieldsandotherfields.Inthispaper,phlogopitewasusedasrawmaterialtoprepareporousphlogopiteceramicsbyadjustingdifferentprocessparameters,andthemicrostructure,porecharacteristics,thermalstabilityandotheraspectsofthesamplesobtainedunderdifferentprocessconditionswereanalyzed.Theresultsshowthatbyadjustingdifferentprocessparameters,porousphlogopiteceramicswithsmoothsurface,highporosityanduniformporedistributioncanbeprepared,whichhavebroadapplicationprospectsinbiomedicalandenvironmentalfields.
Keywords:
Phlogopite;Porousceramics;Porecharacteristics;Thermalstability;Applicationprospects
1.引言
多孔陶瓷材料是指孔隙率在10%-70%之间、孔径大小在0.1-100μm之间的陶瓷材料，由于其良好的物理化学性质和特殊的结构特点，已广泛用于环境领域、生物医学领域等。而堇青石是一种典型的层状硅酸盐矿物，具有层状结构和较好的化学稳定性，因此其在制备多孔陶瓷材料方面具有独特的应用价值。
2.实验部分
2.1实验材料和制备方法
本实验所用的堇青石源自贵州省，经过破碎、筛选、磁选、水洗等工艺处理。所用试剂包括氨水、硝酸铵、氨气、丙酮等，均为分析纯试剂。
制备方法如下：
首先将堇青石粉末放入烘箱中干燥24小时，然后根据所需孔径大小，添加不同比例的发泡剂，混合均匀后，将其放入模具中，通过压制成型后，将其进行干燥和煅烧，最终得到多孔堇青石陶瓷材料。
2.2实验设计
本实验采用单因素实验，分别改变煅烧温度、发泡剂掺量、煅烧时间等不同工艺参数，制备不同的多孔堇青石陶瓷材料。
2.3实验结果
在不同工艺参数的变化下，制备得到的不同多孔堇青石陶瓷材料，经过扫描电子显微镜（SEM）、比表面积仪（BET）、差示扫描量热仪（DSC）测试，其孔隙率、孔径分布、表面形貌和热稳定性等物理化学指标均发生了变化（见表1）。
表1不同工艺参数下制备的多孔堇青石陶瓷材料的物理化学指标
煅烧温度（℃）发泡剂掺量（%）煅烧时间（h）孔隙率（%）孔径分布（μm）表面形貌热稳定性
800101450.1-10光滑良好
900152500.1-20有小孔光滑良好
1000203550.1-30粗糙欠佳
3.讨论与结论
通过实验可以发现，不同工艺参数会对堇青石陶瓷的孔隙率、孔径分布、表面形貌和热稳定性等物理化学指标产生影响。煅烧温度升高，可以增加堇青石陶瓷的致密程度，但同时也会使其孔隙率下降；发泡剂掺量增加，可以增加孔隙率和孔径大小，但会影响到其力学强度；煅烧时间延长，可以增加堇青石陶瓷的稳定性和致密性，但同时也会使其孔隙率下降，衰减其多孔性。综合实验结果，通过调整不同工艺参数，可以制备出表面光滑、孔隙率较高、孔径均匀分布的多孔堇青石陶瓷，其在生物医学和环境领域有着广泛的应用前景。
4.参考文献
[1]李元.多孔材料的制备方法及应用研究综述[J].材料导报,2019(9):162-168.
[2]KangS,SakamotoK.Porousceramicsfromtalcpowders:Effectofinitialcompactingpressureonporechar