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Los materiales porosos de los filtros cerámicos son un tipo de material compuesto de matriz cerámica rico en poros. Además de tener las propiedades de resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y no envejecimiento de los materiales cerámicos, los materiales porosos de los filtros cerámicos también tienen excelentes propiedades que otros materiales densos no tienen, tales como peso ligero, absorción de sonido, aislamiento térmico, absorción de energía y alta área de superficie específica. Estas propiedades hacen que las cerámicas porosas tengan buenas aplicaciones en filtración y purificación, carga de catalizador, absorción de sonido, absorción de choque, prevención de incendios y conservación del calor. En términos de su rendimiento de aislamiento térmico, debido a la baja conductividad térmica de la propia cerámica, el gas lleno en la estructura porosa mejora en gran medida el rendimiento de aislamiento térmico del material, por lo que las cerámicas porpuede ser utilizado como materiales de aislamiento de alta temperatura en la construcción, aeroespacial, almacenamiento, maquinaria y otros campos, en una variedad de edificios, motores, refriger, hornos industriales y otras aplicaciones de ingeniería son muy adecuados, Es un material funcional importante para la conservación del calor, aislamiento térmico y conservación en frío. Por lo que el estudio del material aislcerámico poroso tiene un significado práctico muy importante.
Materiales cerámicos porosos
Los materiales aislantes se pueden dividir en aislamiento de alta temperatura y aislamiento de baja temperatura de acuerdo a sus propósitos específicos. El aislamiento de alta temperatura es para evitar que el calor interno del objeto se propag, mejorar la utilización de la energía térmica, o para mantener la temperatura del objeto o contenedor de la caída. El aislamiento de baja temperatura está diseñado para bloquear el calor entrante del mundo exterior, evitando así que la temperatura interna del objeto se eleve. Las cerámicas porosas tienen un alto punto de fusión y se utilizan generalmente como materiales aisltérmicos de alta temperatura. En la actualidad, las cerámicas porosas han sido ampliamente utilizadas como materiales aisltérmicos en hornos de gas tradicionales y en hornos eléctricos de alta temperatura a 1600℃. En la nave espacial Shenzhou y los cohetes de larga marcha, los materiales de aislamiento multicapa que consisten en materiales de aislamiento cerámico y metálico porhan sido bien aplicados. The space shuttle& (en inglés)#La cáscara aislada 39;s está hecha de cerámica porvacuumizada, el mejor material aislante del mundo. El siguiente Xiaobian hará una breve introducción a los importantes materiales cerámicos porosos aislamiento térmico y sus campos de aplicación.
Cerámica porosa de fibra
La fibra cerámica es un tipo de material aislante tradicional, refracrefracde excelente rendimiento en uno de los materiales refraca la luz de fibra, la composición química principal es el silicato de aluminio, la estructura tiene alta porosidad, porosidad y área superficial específica, etc. La estructura interna de los productos de fibra de cerámica es una estructura porosa compuesta de fibra de cerámica y aire. Las características de la microestructura son que las fases sólidas y gaseexisten en forma de fases continuas, las sustancias sólidas existen en forma de fibras, y constituyen un esqueleto de fase continua, mientras que la fase gaseexiste continuamente en la brecha de marco del material de fibra. Es debido a esta estructura que la fibra de cerámica tiene mayor porosidad, mayor tamaño de poros y área de superficie específica, por lo que la fibra de cerámica tiene un excelente rendimiento de aislamiento térmico y densidad de volumen pequeño.
Fotos de SEM de los agujeros de la estructura de la estructura de la fibra de mullita porosa
Los materiales aislde fibra de cerámica han sido la primera opción para los sistemas de protección térmica antimisiles y aeroespaciales debido a sus ventajas de baja densidad, baja conductividad térmica y alta capacidad térmica. Por ejemplo, la baldosa de aislamiento térmico utilizada para el aislamiento de la superficie exterior de naves de alta velocidad es uno de ellos.
Cerámica sinterizada de partículas grandes
Con el desarrollo de la industria moderna, la industria cerámica y la industria metalúrgica producido más y más escoria y residuos cerámicos, los investigadores para pulir escoria de desecho, arena de alta temperatura, arena de baja temperatura, arcilla como materias primas para preparar la protección del medio ambiente materiales cerámicos porosos con la función de aislamiento térmico, darse cuenta de la verdadera sensación de los residuos en tesoro. Las cerámicas porosas preparadas por este método tienen menor aislamiento térmico y resistencia que otras cerámicas, pero el proceso es simple, las materias primas son abundantes y el precio es bajo, y algunos residuos industriales pueden ser eliminados de manera amigable con el medio ambiente.
Un material cerámico poroso respetuoso con el medio ambiente preparado con escoria de pulido, polvo de piedra de Hunan, arena B5 y arcilla esférica intermedia
Debido al rápido consumo de recursos naturales, la gente también está tratando de convertir los materiales de deseen producción industrial, como el uso de arena de cuarzo y otra preparación de ladrillo hueco no arcillo, que no sólo puede lograr el propósito de ahorrar materias primas, sino también ahorro de energía y reducción de emisiones. En la actualidad, el 70~80% de los materiales de pared en Europa y los Estados Unidos se han convertido en ladrillos porosos. La aplicación de materiales aislporpuede hacer que la casa se caliente en invierno y se enfríe en verano, lo que puede reducir en gran medida el uso de calefacción y aire acondicionado y otros electrodomésticos, e indirectamente ahorrar energía.
Recubrimiento cerámico poroso de barrera térmica térmica
El revestimiento cerámico de barrera térmica es el material de aislamiento térmico más eficaz para motores de avión en la actualidad. La tecnología más avanzada es el recubrimiento de zirconia estabilizado con óxido de ittio (PYSZ) TBCs. El recubrimiento de barrera térmica ha sido ampliamente utilizado en las partes finales calientes de naves espaciales y turbinas, que protegen las partes finales calientes mediante la reducción de la temperatura de la matriz metálica. Con el fin de mejorar aún más el rendimiento de aislamiento térmico del recubrimiento de barrera térmica, el recubrimiento de barrera térmica se prepara en forma porosa. Algunos investigadores estudiaron el efecto de la temperatura y la porosidad en la conductividad térmica y confirmaron que la introducción de la porosidad puede mejorar el rendimiento de aislamiento térmico del revestimiento de barrera térmica.
Cerámica porportienen un excelente rendimiento de aislamiento térmico, capacidad de carga de alta temperatura, tiene ventajas incomparables en el campo de aislamiento térmico de alta temperatura, especialmente en el campo de la protección térmica aeroespacial con el medio ambiente duro y los requisitos de calidad duras, por lo que la cerámica porosa utilizados como materiales de aislamiento térmico tiene una muy buena perspectiva de desarrollo. En la actualidad, los investigadores han desarrollado una variedad de materiales aislantes cerámicos porosos y ponerlos en uso en la práctica de la producción, pero todavía hay algunas limitaciones y deficiencias en el desarrollo de materiales aislcerámicos porosos, tales como el mecanismo y las condiciones de control de diversos procesos de conductividad térmica de los materiales no han sido completamente dominado, y los factores de control de porporaislamiento cerámico rendimiento no puede ser completamente dominado. Por lo tanto, restringe la aplicación más amplia de cerámica porosa. En el futuro, los investigadores pertinentes deben seguir explorando el mecanismo de conductividad térmica de los materiales porosos, y la industrialización de la preparación de materiales porosos es la dirección de desarrollo de la cerámica porosa.
