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BN多孔陶瓷的制备研究进展

2022-04-21吴帅兵蔡伟杰张海军

耐火材料 2022年2期

张 鑫 韩 磊 吴帅兵 蔡伟杰 张海军

武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室 湖北武汉430081

BN多孔陶瓷具有较高的孔隙率及相互连通的三维网络结构,具有高孔隙率、高比表面积、低热导率、优异的化学稳定性等优点,在催化剂载体、储能、环境保护及保温隔热等领域得到了广泛应用[1-2]。BN多孔陶瓷的制备方法可以根据是否使用模板分为模板法和无模板法两大类。前者主要以金属泡沫、有机聚合物泡沫、石墨烯泡沫及冰等为模板,后者包括造孔剂法和发泡法等。本文中,综述了不同原料及制备方法对BN多孔陶瓷性能及微观结构的影响,并对其未来的发展方向了进行展望。

1 模板法制备BN多孔陶瓷

借助模板自身独特的多孔网络结构,经过一定的工序,将陶瓷前驱体或浆料填充多孔模板之中,再通过一定的方法去除模板,使样品具有与模板相似的结构[3-4]。制备BN多孔陶瓷使用的模板主要有金属泡沫、高分子聚合物、石墨烯气凝胶和冰等。模板的不同决定了所用原料种类、原料预处理及合成制度的差异,因而对BN多孔陶瓷的结构与性能产生了巨大影响。

1.1 模板辅助气相沉积法

模板辅助气相沉积法是以金属泡沫及石墨烯气凝胶等为模板,多以硼氮烷或者氧化硼为原料,通过高温使原料蒸气在模板上沉积,而后再经高温反应及后续去除模板制得BN多孔陶瓷[5]。

Yin等[6]以硼氮烷为原料,商业镍泡沫为模板,采用模板辅助气相沉积法成功制备了BN多孔陶瓷。……

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