多孔基体孔结构对梯度膜层成膜及性能的影响

• 作者: 刘渊 刘忠军 姬帅 荆远 刘卓萌
• 来源期刊: 稀有金属
• 关键词: 梯度多孔材料 挂浆法 孔形貌 透气性 匹配度
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Papers
• 页码范围: 420-427
• 页数: 8页
• 分类号: TK91
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY19110001

摘要

梯度多孔材料是指在孔径尺寸或孔隙率等方面具有梯度变化特征的一类多孔材料,在其制备生产过程中,多孔基体的孔径尺寸及孔形貌与覆膜粒子粒径的匹配度会严重影响该材料的孔结构及性能.本文通过观察多孔基体的孔形貌变化,旨在研究其对梯度膜层材料性能的影响规律.本实验采用不同粒径范围的316L不锈钢粉末为原料,通过模压法制备不锈钢多孔基体;配制TiO2悬浮液,通过挂浆法制备前驱体,同时采用Ar保护烧结来制备不同基体孔径的复合梯度多孔材料.本研究对样品的孔结构、组织成分及微观形貌进行表征分析;通过对其透气性能进行研究发现,当膜层烧结温度为650℃、316L多孔不锈钢基体的孔径为15.7 μm、TiO2粉末粒径为2.5μm时(中位径D50),所制备的梯度多孔材料透气性能最优,说明当多孔基体孔径与覆膜粒子粒径的差值越小时,该梯度多孔材料的性能越优;同时发现,烧结过程中由于TiO2膜层与基体烧结膨胀收缩差异的存在,导致基体与梯度膜层间易产生烧结开裂,从而影响多孔材料的性能.