二元混合溶剂陶瓷浆料在复合外场下冷冻干燥制备多孔陶瓷材料的基础问题研究

批准号:
51172179
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
赵康
依托单位:
学科分类:
E0204.结构陶瓷
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
谷臣清、徐雷、汤玉斐、滕乐天、程喆、秦英谡
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中文摘要
二元混合溶剂陶瓷浆料,即将两种溶剂(互溶或不互溶)混合作为分散介质配制的陶瓷浆料,在复合外场(温度场、静电场、交变电场和磁场)作用下冷冻,利用陶瓷浆料内部形成的结晶体为模板制备多孔陶瓷。改变外场工艺参数,可以使陶瓷浆料中的分散介质按一定规律进行结晶,然后经干燥(结晶体升华)和烧结工艺,可望获得孔呈规律分布的多孔陶瓷。本项目的创新之处是利用乳浊液(二元不互溶溶剂)的组分比变化,在两种溶剂各自的相变点冷冻,或者利用二元溶液(二元互溶溶剂)的浓度来影响结晶体类型,最终可得到双孔型或者复杂孔结构的多孔陶瓷。同时提出利用二维复合外场(温度场和静电场、温度场和交变电场、温度场和磁场)和三维复合外场(温度场、静电场和磁场)的作用,影响陶瓷浆料中具有极性的分散介质在二维平面或三维空间内的形核与生长规律及其作用机理,从而得到二元混合溶剂陶瓷浆料在复合外场作用下冷冻干燥制备多孔陶瓷的孔结构控制理论。
英文摘要
在多孔陶瓷的应用中,除了材料本身的性质,其性能主要取决于多孔陶瓷的孔结构(包括孔形状和孔分布等),所以如何控制孔结构是目前多孔陶瓷领域亟需解决的重点问题。本项目采用二元混合溶剂陶瓷浆料(二元溶液、乳浊液)在复合外场(温度场、静电场、磁场等)作用下冷冻干燥,通过复合外场参数和冷冻干燥工艺调控陶瓷浆料内部形成的结晶体的形态、分布、尺寸,得到二元混合溶剂陶瓷浆料在复合外场作用下冷冻干燥制备多孔陶瓷的孔结构控制理论。取得以下研究成果:采用TBA-H2O、H2O2-H2O二元溶液溶配制陶瓷浆料,研究了其在定向冷冻时结晶体的形状、尺寸和分布规律,总结出二元溶液配制的陶瓷浆料在温度场下冷冻干燥制备多孔陶瓷的孔结构控制理论;采用二苯甲烷-H2O乳浊液配制陶瓷浆料,研究了其在分步冷冻工艺下结晶体的形状、尺寸和分布规律,总结出乳浊液配制的陶瓷浆料在温度场下冷冻干燥制备双孔型多孔陶瓷的孔结构控制理论;研究了陶瓷浆料在多个温度场作用下结晶体的形状、尺寸和分布规律,总结出多温度场(多冷源)下冷冻干燥制备双孔型多孔陶瓷的孔结构控制理论;研究了陶瓷浆料在温度场、静电场、磁场作用下,通过改变场的方向和大小以及相互的位置关系,来控制结晶体的形状、大小以及分布规律,从而实现多孔陶瓷孔结构的可控。项目研究取得了系列有重要创新意义的基础研究成果,已经在国内外学术刊物上发表学术论文13篇,申请了中国发明专利7项。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2013
期刊:硅酸盐学报
影响因子:--
作者:韩沈丹;赵康;汤玉斐;徐雷
通讯作者:徐雷
Structure control of hydroxyapatite ceramics via an electric field assisted freeze casting method
电场辅助冷冻铸造法控制羟基磷灰石陶瓷的结构
DOI:10.1016/j.ceramint.2015.03.069
发表时间:2015-08
期刊:Ceramics International
影响因子:5.2
作者:Z. Cheng;K. Zhao;Z.P. Wu
通讯作者:Z.P. Wu
DOI:--
发表时间:2014
期刊:RSC Advances
影响因子:3.9
作者:Sun, Kai;Jiang, Bailing;Zhao, Kang;Tian, Na
通讯作者:Tian, Na
DOI:--
发表时间:2014
期刊:硅酸盐学报
影响因子:--
作者:程喆;赵康;张伟;郭彩霞
通讯作者:郭彩霞
DOI:--
发表时间:2014
期刊:人工晶体学报
影响因子:--
作者:程喆;赵康;梁世倩;郭彩霞
通讯作者:郭彩霞
熔融电纺直写SiC-ZrC/ZrB2纤维热防护涂层及高温抗氧化烧蚀机制研究
- 批准号:52172074
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:赵康
- 依托单位:
ZrB2/ZrC复合与ZrB2@ZrC核壳纳米纤维的构建及其高温稳定性研究
- 批准号:51672211
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:赵康
- 依托单位:
基于哈弗氏骨单元仿生的钙磷陶瓷/胶原复合植入体构建及压电骨诱导作用机制研究
- 批准号:51372199
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:赵康
- 依托单位:
静电场下冷冻干燥法制备多孔陶瓷材料的孔结构控制的理论研究
- 批准号:50872110
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:赵康
- 依托单位:
国内基金
海外基金
