研究和开发新型多孔陶瓷过滤器对解决高温烟气污染和可持续发展具有重要的科学意义和实用价值。具有优异断裂韧性和高强度纤维状晶粒的多孔氮化硅陶瓷是一种最有前景的可用于高温烟气的陶瓷基过滤材料。然而,普通多孔氮化硅陶瓷内部无规则排列的孔隙大大降低了其过滤性能。本项目拟采用可燃性良好、高长径比的尼龙纤维或碳纤维作为造孔剂,采用低成本的挤压成型及常压烧结与碳热还原相结合工艺制备"一维定向"多孔氮化硅陶瓷。通过实验及数值模拟的方法,重点研究添加剂对泥料液相迁移行为的影响、泥料的塑性和液相迁移之间的定量关系、泥料流变过程中造孔剂的定向排列及孔径、孔结构的控制机理以及孔径大小、形态、取向与材料力学性能及过滤阻力和过滤效率间关系等科学问题。研究开发出具有我国独立自主知识产权的定向多孔氮化硅陶瓷过滤器及其制造技术。该技术产业化后可以直接用于高温烟气除尘净化,为国家、地方经济的可持续性发展提供技术支持。
英文主题词Silicon nitride ceramics;Unidirectionally aligned pores;Extrusion;Preparation;Application basis study