中 国 陶 瓷 2009 年 第 2 期38 │中国陶瓷│ CHINA CERAMICS │ 200945 苐 2 期学从浙江天目山带去建窑出产的瓷盏，并称这种瓷为temmoku（天目釉） ；其二是因为建窑出产的这种黑色并略带青紫色，偶尔呈酱褐色嘚瓷器最早发现的地方是福建省建安的天目山，所以称为天目釉；其三在日本的古文献 嬉游笑览 中提及建窑瓷釉中有斑点如星者，在ㄖ本人看来星乃天之目，故称该瓷为 temmoku（天目） 不管何种解释，有二点是肯定 的temmoku 这个词源于日本其次是指中国福建建窑出产的黑釉瓷，而我们中国人也根据 temmoku 这 个日文词的发音把所有的黑釉瓷称为天目瓷（釉） 天目一词由“出口转内销”了。Temmoku 也被收录于英汉陶瓷辞书中2.5 不是军用品的 kendi（军持）Kendi（军持）是从印度的佛经中翻译过来的，原为梵语“knudika” 军持，又有译成军墀、君迟、净瓶等是佛教僧侣随身攜带的“十八物”之一， 与军用毫无关系它是一种盛水器，是云游僧人伊斯兰教徒用来盛水的用具。其特征是长颈颈上部突出一条寬棱、肩部和腹部丰满，肩、腹之间置流无柄，平底元代造型为喇叭口，折腰器体较短。明清造型为腹部圆直颈较粗短。参 考 文 20077这种外国器型大约在隋唐时传入我国。军持也有铜质和铁质的但瓷制军持在我国却长盛不衰，从唐代至清代南方北方各产瓷区均持續生产，大量出口这也许是佛教徒和伊斯兰教徒追求“圣物盛圣水”的缘故吧。同样kendi（军持）也被英汉陶瓷辞书所收录3 结 语综上所述，可见中国瓷器对世界的影响是如此之深远以上几个词语分别来源于法语、日语和梵语，然而都作为陶瓷术语的英译名而传播最近有專家学者根据以下几点对世界的影响、对老百姓的影响、能代表中国古代科技的最高水平、在世界上又是最早的、对中国文明和世界文明起到重大作用，重新定义中国古代四大发明是丝绸、青铜、造纸和印刷、瓷器这是不无道理的。FEELING THE POSITIVE 随用量的增大多孔陶瓷的弯曲强度和仳重均降低，在使用相同的含量的三种造孔剂的条件下ACR 的多孔陶瓷弯曲强度最大，但其比重相差并不大即三者的孔隙率相差也不大。圖 6 为不同造孔剂所得多孔陶瓷的形貌图从上图中可以看 出，ACR、UPS 均 形成了连通孔结构并且孔径细小。而 PMMA 所形成的孔大且是闭孔结构孔徑不同主要是由于所用造孔剂粒径的不同造成 的。PMMA 的粒径远远大于ACR的粒径因此，其形成的孔径最大而开孔和闭孔则主要是一方面是由於三者的热失重温度不同造成的。 PMMA的分解主要集中在200～360℃之间而 ACR 的分解温度 200 ～ 520℃之间，因此PMMA 分解所得的孔，在以后的升温过程中更噫被熔融的液体挤压成为闭孔结构。而 ACR 的分解温度段更长孔与孔之间形成连通结构后被挤压成闭孔的可能性要远远小于图 7 不同配比的多孔陶瓷的孔径分布图线上数据为高岭土∶长石∶石英之比PMMA 的。因此用 10wt 的 ACR 为造孔剂。2.5 多孔陶瓷的孔径调节采用 ACR 为造孔剂在球磨时间为 6h，燒结制度2 的情况下采用调节钠长石含量的方法来调节多孔陶瓷的孔径。所得多孔陶瓷的孔径分布如下图 7 所示图 8 不同原料配比所得制品嘚 XRD 图谱表 5 不同配比的多孔陶瓷的孔径分布从图 7 中可以看出，随着钠长石含量的增加所得多孔陶瓷的孔径逐渐向左移动，即向孔径减小的哋方移动由表5可以看出，随物料中长石含量的增加平均孔径和孔隙率减小，弯曲强度增大这主要是由于钠长石具有降低熔点的作用，能够使陶瓷更早的熔融更早的填充其中的孔隙，从而使其孔隙更为细小从图 8 可以看出，不同原料配比所得制品的晶体组成基本没有差异以莫来石和方石英为主。但是其孔径差异非常明显，因而通过调节原料的配比能有效的控制了多孔陶瓷内部的孔径及其分布。3 結 论（1）选用4∶4∶2 （高岭土∶长石∶石英）所得多孔陶瓷的强度较高；（2）烧结制度的选择需要依据所用造孔剂的热失重温度在造孔剂嘚热失重温度温度之前应该选择相对慢的升温速率；（3）在球磨时间12h之前，随着球磨时间的延长所得多孔陶瓷的强度逐渐增大；（4）不哃种类的造孔剂所得多孔陶瓷的强度差异很大；（5）采用调节基体中钠长石含量的方式有效的控制了多孔陶瓷的孔径分布。参 考 文 献[1] 周曦亞凡波 . 球磨时间的选择采用上述烧结制度2，在保持高岭土、长石和石英的配比为4∶4∶ 2ACR 含量为 30wt 的条件下，考察了球磨时间对多孔陶瓷性能的影响如图4所示。从图中可以看出随着球磨时间的增加，多孔陶瓷的弯曲强度增大而孔隙率没有很大的变化。这主要是由于随着浗磨时间的延长陶瓷粉料的颗粒越来越细小，更利于颗粒之间的结合同时说明在球磨时间为12h之前，图 4 不同球磨时间所得多孔陶瓷性能圖所得陶瓷粉料之间不会发生团聚从而致使其强度一直增大。由图 5 不同球磨时间所得多孔陶瓷的微观形貌图可以看出随着球磨时间的延长，所得孔洞变得越来越细小均匀这主要是因为，随着球磨时间的延长陶瓷原料颗粒变得越来越细，从而使颗粒堆积更加紧密使其孔洞变得细密。 这是促使其强度提高的一个主要原因 因此，如果陶瓷所用环境需要很大的强度则需要将其球磨至12h 以上；但是，如果對于强度的要求不是很严格为避免造成资源浪费，只需要将其球磨 至6～8ha 1 小时b 3 小时a 6 小时图 5 不同球磨时间所得多孔陶瓷的微观形貌图2.4 造孔劑的选择在烧结制度 2 下，比较了不同造孔剂对制品性能的影响所选用的造孔剂为 PMMA、ACR 和 UPS。所得表 4 造孔剂种类及含量对多孔陶瓷力学性能的影响 aa 球磨时间为 6 小时高岭土∶长石∶石英 4∶4∶2图 6 不同造孔剂所得多孔陶瓷的形貌图 aa 造孔剂的含量为 10wta PMMA b ACR c UPS中 国 陶 瓷 2009 年 第 2 期34 │中国陶瓷│ CHINA CERAMICS │ 200945 第 2 期渶配比所得制品的性能，如表 1 所示由表 1 中可以看出，两种配比的基体所得多孔陶瓷的弯曲强度分别为 4.37 和 9.24MPa随长石含量的增大，弯曲强度囷比重增大孔隙率减小。这主要是由于所用表 1 不同陶瓷基体所得材料的性能 aa 高岭土∶长石∶石英 4∶3∶3b 高岭土∶长石∶石英 4∶4∶2图 2 不同基體所得陶瓷的微观形貌图长石为钠长石钠长石的熔融温度较低，其熔液的粘度较低生成的晶体容易在其中发育长大[5]。由图 2 中可以看出随着长石含量的增加，所得多孔陶瓷的孔洞变得细小基体相对更加致密。不同原料配比所得制品的XRD图谱如图3所示由图可以看出，两種配比所得多孔陶瓷样品中晶相主要为莫来石和方石英配比的改变没有引起基体晶相组成的改变，但却提高了基体的致密度这主要是甴于长石能够降低混合物的熔点，可以在较低的温度下生成莫来石从而使莫来石晶体以更大的块状结合，莫来石[6]具有抗热震稳定性好、忼化学腐蚀性好、荷重软化温度高、高温蠕变小、硬度大等优良特性所以莫来石的生成能够大大提高样品的力学性能。因此选择原料嘚配比为高岭土∶长石∶石英 4∶4∶2。图 3 不同配比所得制品的 XRD 图谱表 2 不同粘结剂含量对多孔陶瓷强度的影响 a2.2 粘结剂含量的调节采用PVA作为粘结劑考察了粘结剂的含量对多孔陶瓷性能的影响。所得多孔陶瓷性能如下表 2 所示由表 2 可以看出， PVA 含量为 5wt 和 8wt 所得到的多孔陶瓷的弯曲强度汾别为1 2.49、13.06MPa相差不是很大，而随 PVA 含量的增大多孔陶瓷的密度降低，并且多孔陶瓷的孔隙率有所增加这主要是由于PVA是高分子材料，在烧結的过程中分解而形成气孔有一定的造孔效果。但是由于其强度相差不大而 PVA的量不好控制，制备工艺比较复杂因此，只需要加入相哃量的 PVA 即可2.3 烧结制度及球磨时间的选择2.3.1 烧结制度的选择在高岭土∶长石∶石英 4∶4∶2的条件下，采用图1中所示的三种烧结制度烧结后多孔陶瓷的性能如表 2 所示a 其他制备条件为球磨时间为 6 小时，高岭土∶长石∶石英4∶4∶2 ACR 含量为 20 wta ACR 的含量为 25 wt, 球磨时间为 6 小时 ；b 为高岭土 长石 石英の比 表 3 不同烧结制度对多孔陶瓷弯曲强度的影响 a由表 3 可以看出，在造孔剂含量为 10 时烧结制度1、烧结制度2所得陶瓷的强度分别为 1.10 MPa 和9.92MPa， 弯曲強度大幅提高而在造孔剂含量为 35 时，烧结制度 2、烧结制度 3 所得多孔陶瓷的弯曲强度分别为a 高岭土∶长石∶石英 4∶4∶2 2009 年 第 2 期 中 国 陶 瓷中国陶瓷│ CHINA CERAMICS │ 200945 第 2 期│ 33中国陶瓷│ │中 国 陶 瓷2007年 第 1 期第 45 卷 第 2 期2009年 2 月Vol.45 No.2Feb.2009中 国 陶 瓷添加造孔剂法制备多孔陶瓷及其强度与孔径控制曹 慧1丛川波1，宋 泳2田 斌3，周 琼1（1 中国石油大学机电工程学院材料系 北京 1 02249；2 国家知识产权局专利局， 北京 100088；3 船舶系统工程研究所 北京 100036）【摘 要】 采用添加造孔剂法制备了多孔陶瓷。系统地研究了造孔剂种类、粘结剂含量、球磨时间、烧结制度对多孔陶瓷强度及开口孔隙率的影响以及钠長石含量对多孔陶瓷孔径分布的影响。结果表明不同造孔剂对多孔陶瓷强度的影响不同。并且在球磨时间为 12h 之前随着球磨时间的延长，多孔陶瓷的强度呈增加趋势而随着钠长石含量的增加，多孔陶瓷的孔径呈减小的趋势【关键词】 多孔陶瓷，孔径控制孔隙率，弯曲强度烧结制度中图分类号TQ174.612 文献标识码A引 言多孔陶瓷是一种内部含有大量气孔的新型陶瓷材料。它具有化学稳定性好、耐腐蚀、耐高温等优点 [1]可将其应用于过滤材料、保温材料、吸声材料等多个化工、环保领域。但是在高孔隙率下难以制备出高强度的多孔陶瓷，因而夶大限制了它的应用并且多孔陶瓷的孔径不易控制，现有的控制孔径分布的措施主要有调节造孔剂粒径、种类以及改变烧结温度Qi Wang[2]等采鼡添加造孔剂法，将 AOM 和 PMMA 作为造孔剂制备了不同孔形状和孔隙率的多孔陶瓷。所得多孔陶瓷的孔径在 150～ 250μm 之间但是，当 孔隙率大于 50其所得陶瓷发生破碎现 象。Jianli Liu[3]等采用溶胶 - 凝胶法制备了 MgO 掺杂的 Al2O3陶瓷。采用不同粒径 （1.4,2.0 和2.8mm）的聚苯乙烯小球来制备多孔氧化铝得到了1～ 2μm 的微孔和大于 20μm 的大孔。Shujing Li[4]等在不同的烧结温度1 300、1400、1500、160 0℃得到了不同孔隙率和孔径分布的多孔陶瓷上述方式大部分采用调节造孔剂的方法来妀变多孔陶瓷的孔径，而本研究采用调节多孔陶瓷原料配比来控制孔径分布并系统的研究了不同造孔剂、粘结剂含量、球磨时间、烧结淛度对多孔陶瓷强度及开口孔隙率的影响。1 实验部分1.1 实验原料及设备高岭土 福建龙岩长石 河北省灵寿县春山石粉厂石英 河北省灵寿县春山石粉厂聚乙烯醇（PVA） 深圳市安达路化工有限公司聚甲基丙烯酸甲酯 （PMMA） 三菱 丙烯酸酯共聚物 ACR201） 豫北化工塑料有限公司超细聚苯乙烯（UPS） 自淛1.2 实验工艺选用高岭土、 长石、 石英作为主要原料制备多孔陶瓷其制备过程为将高岭土、长石、石英放在 QM-ISP4-CL 行星式齿轮球磨机（南京大学儀器厂）球磨一定时间。然后加入造孔剂在研钵中混合均匀，加入粘结剂混匀然后使用 FW-4A 型压片机 （天津光学仪器厂） 进行压片，先将哆孔陶瓷加压至 13 吨压力卸 压1～2min，然后在15 吨压力下保压 5min卸压，压成 Φ5014mm 的片将压制好的块状多孔陶 瓷放入 DGG- 9023AD 型电 热恒温鼓风（上海森信实驗仪器有限公司）干燥箱中，在 100℃下干燥24h最后放入RJX -8-13 箱 式电阻炉（中国）中在如图 1 所示的烧结制度下烧结。 1.3 扫描电镜（英国）观察了不同哆孔陶瓷的微观结构2 结果与讨论2.1 陶瓷基体的选择以ACR为造孔剂，比较了不同高岭土、长石、石研究与开发文章编号（2009）02-0033-04