广佛地铁的后段建设
广佛地铁分为首通段和后通段,首通段魁奇路至西朗已于2010年11月投入运营,广佛地铁后通站设有七个站点,分别是鹤洞站、沙涌站、沙园站、燕岗站、石溪站、南洲站和沥滘站。据地铁公司介绍,广佛线广州段后期分为两段建设开通,2015年12月28日开通至燕岗站,西朗站东延,设有鹤洞、沙涌、沙园(与广州地铁八号线转乘)、燕岗站共4站,2017年底将尽力东延至沥滘站。
后通段通车后,将一改广佛地铁现仅有西朗这一个转乘站的尴尬局面。根据2013年广州地铁线网图,广佛地铁后通段(西朗至沥滘)的车站中,有三个站为转乘站,其中在沙园站与广州地铁八号线转乘,南洲站与二号线转乘,沥滘站与三号线转乘。
2010年12月22日
广佛地铁后通段(西朗至沥滘段)的工程复工,现土建工程累计完成30%,7座车站中已有2座车站主体封顶,争取在2013年年底前建成通车。
2011年6月8日
由中交二航局公司承建的广佛地铁12标鹤洞车站主体结构已经成功封顶。
中交二航局承建的12标主要包括两座车站(西朗站、鹤洞站)和两个盾构区间(菊西区间、西鹤区间)的土建工程,横跨首通段和后通段。鹤洞站所在地区为广州荔湾区,车站标准段宽度为27.1米,总长度为107.3米。
2011年6月22日
广州地铁公司透露,广佛线后通段西朗至沥滘段,沙园、南洲、石溪站3座车站主体结构封顶,西朗至鹤洞区间及南洲至石溪区间已双线贯通。
现7座车站中,沙园、南洲、石溪站3座车站主体结构封顶,鹤洞站进行主体结构施工,燕岗站进行暗挖隧道施工,沙涌站开始土方开挖施工,沥滘站进行前期准备。
7个区间中,西朗至鹤洞区间及南洲至石溪区间已双线贯通,鹤洞至沙涌和南洲至沥滘的盾构区间进行前期准备,沙涌至沙园区间暗挖段完成施工、盾构段进行开工前准备工作,沙园至燕岗区间矿山法左右线开挖和初支约完成45%、盾构始发井围护桩约完成75%,石溪至燕岗站盾构区间进行盾构进站和二次始发前准备工作。
2011年11月4日
受阻拆迁和管线迁移这两大“拦路虎”,原计划2013年底通车的广佛线后通段,进度已被拖8个月!相关负责人表示,广佛线后通段建议虽然遇阻,但仍将争取在后年年底前完工投入运营。
2012年5月31日
2012年底前争取后通段(西朗至沥滘段)土建工程完成50%。
2015年7月1日
广佛线西朗至燕岗段全面进入运营调试阶段。
2015年12月28日
广佛线西朗至燕岗段正式通车。 广佛南延线起于佛山市禅城区魁奇路,先后经过澜石、世纪莲、东平和4个站点。线路全长约6.678公里,计划投入37 .1亿元。南延线建成后将与广佛地铁形成统一运营体系,将担负起轨道引导城市发展的重任。南延线已于2012年3月获得国家批复,但按照惯例,获批后至少要勘察10个月,所以,南延线站至少要2012年下半年才可动工,预计用4年既2016年完成建设。
现备受关注的广佛地铁南延线工程,已开始进行工程勘察设计招标。南延线6.57公里、全地底工程难度极大,除要穿越东平河,南延线车站设计80米,又要考虑与六号线的拆解回归问题(六号线站点设计120米)。此外,南延线经过东平新城枢纽,要与两条城际轨道线及其他交通方式实现转乘。
随着《珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段二期工程土建一标段施工资格预审公告(代招标公告)》的挂出,意味着广佛地铁南延线项目的施工招标正式启动。地铁南延线项目总投资约为37.1亿元,分四个标段进行,有望在2012年9月底动工。其中,区间及车站土建工程施工工期约为26个月。计划2015年12月底前开通。
广佛地铁南延线从现有的地铁魁奇路站的轨排井为起点,至佛山新城的新城东站,线路长度约为6.677公里,均为地下线路,共设置4座车站,呈“L型”,由南向北分别为新城东站、东平站、世纪莲站、澜石站。最大站间距2.819公里,为世纪莲站至澜石站区间;最小站间距约1.388公里,为站至东平站区间,平均站间距约1.88公里。
南延线将与已经通车的广佛地铁首通段连通。其中,南延线东平站是转乘点,与规划中的佛山地铁三号线、广佛环线、广佛江珠城际线转乘。 佛山轨道交通公司董事长(兼任佛山铁投董事长)赵新文介绍:“广州地铁过去墙体用的都是玻璃钢,当我们提出要用佛山陶瓷时,负责广佛地铁装修设计的广州地铁设计院并不理解,他们总认为佛山陶瓷达不到要求。于是我们带他们参观东鹏陶瓷、蒙娜丽莎陶瓷、欧神诺陶瓷等佛山著名陶瓷企业,佛山企业也跟设计院进行互动,根据设计要求做实验、研究。”半年多后,设计院接受了从广佛地铁开始墙体用陶瓷,后来就招标,佛山企业中标,国内很多地铁公司也前来参观。“今后佛山陶瓷从广佛地铁开始就可以走向全国地铁。”赵新文说。 “佛山已经由高速公路时代进入轨道交通时代。因为高铁到了佛山,珠三角城际轨道到了佛山,佛山必须要有自己的城市轨道交通来衔接。
据赵新文透露,《佛山市城市快速轨道交通建设规划(2009年~2020年)》已完成并上报国家发改委审批,待审批通过佛山择时修建。二号线一期(南庄-广州南站)、三号线一期(容桂-佛山西站)被列入其中。按照《建设规划》,二号线一期长度32.3公里,车站16座,总投资130.5亿,造价为4.04亿每公里,建设时序为2015-2020年;三号线一期长度59.5公里,车站24座,总投资232.1亿,造价为3.9亿每公里,建设时序为2010-2016年。 除此之外,广佛之间还规划了若干的“广佛线”,此时的“广佛线”不再是具体的线路,而是一个通道的性质。
各路径如下: 广佛城际轨道对接通道广佛线 广州对接线路 佛山对接线路 线路 路径 线路 路径 广佛1号线 广州1号线 西朗-广州东站 佛山1号线 新城东-沥滘 广州2号线嘉禾望岗-广州南站广州3号线机场南-番禺广场广州8号线凤凰新村-万胜围广佛2号线 广州2号线 广州南站-嘉禾望岗 佛山2号线 南庄-广州南站 广州7号线广州南站-大学城南广佛4号线 广州10号线 西朗-天河客运站 佛山6号线 乐从-滘口 广佛5号线 广州17号线 紫坭-广汽基地 佛山7号线 大良-莲花山广佛7号线 广州12号线 浔峰岗-大学城南 佛山5号线 葛岸-松岗(支线) 有媒体报道了从2010年11月通车的广佛地铁首通段至今没有通过国家验收,引起公众对运营安全的担忧。2013年5月28日,有关单位广佛公司正式澄清,称国家竣工验收不是试运营的先决条件。
而对于运营安全问题,广佛公司回应,广佛地铁与其他线路一样,早在试运营前已按有关规定,通过政府工程质量安全专项验收。
广佛公司:还不完全具备国家竣工验收的条件
2013年5月28日,对于此事引起的公众担忧,广佛公司正式发布回应称,按照国家规定,国内所有轨道交通工程都是先试运营后,当具备一定条件时方申请国家竣工验收的,换句话说,“国家竣工验收不是试运营的先决条件。”
广佛公司表示,广佛地铁首通段已完成工程质量等专项验收,但受工程庞大影响,比如一些出入口还在建设,合同结算和财务决算需要时间完成,还不完全具备国家竣工验收的条件。因此,一般工程需要一年以上才可进行国家竣工验收,对于像地铁这样的重大、复杂、牵涉面广的工程,需要更长的时间。
试运营已通过验收,并获广佛两市批准
“国家竣工验收不是试运营的先决条件,但这不等于地铁可以随意开通试运营,必须依据有关规定完成工程质量安全等专项验收后方可试运营。”昨日,广佛公司有关负责人进一步解释,根据《广州市城市轨道交通工程质量监督与验收管理办法》规定,轨道交通工程要试运营的,建设单位应当按照市政府的要求,在试运营前必须取得质量、消防、卫生等部门同意试运营的意见书。
据了解,在广佛地铁试运营前,广佛地铁已通过了广佛两市质量监督站组织的工程质量验收并取得了验收意见,还取得了政府有关主管部门同意广佛线开通试运营的批复意见书。同时,广佛地铁还委托广州市国际工程咨询公司进行开通前评估,并形成《轨道交通广佛线首期段工程开通前评估报告》,经请示广州市、佛山市政府同意后,广佛线才开通试运营。因此,广佛地铁的试运营是安全的、合规的。
欧神诺陶瓷I&I中心——世界上规模最大的建筑陶瓷研发基地
佛山欧神诺陶瓷股份有限公司拥有世界规模最大的建筑陶瓷研发基地,欧神诺是建筑陶瓷行业唯一同时拥有博士后科研工作站、省工程技术中心、省级企业技术中心的国家级高新技术企业,具备强大的技术研发实力及陶瓷材料基础科学研究能力。如今欧神诺公司于2010年投资千万建成全世界最大的研发中心,如今已全面投入使用中。
自主研发是企业发展的核心优势,也是企业在市场经济行为中竞争制胜的有力保障。然而企业的自主创新却有零散创新与系统创新之分,有鉴于此,欧神诺自创立之初便斥巨资组建了设备先进、配套完善、人员完备、体制科学的欧神诺陶瓷R&D(研发)中心。每个营销财年,欧神诺公司均会提取销售额的1.5%作为研发经费(从总体上看,全国规模以上工业企业的研发经费只占销售额的0.56%,大中型工业企业也只占0.71%)以支持创新研发。
欧神诺R&D(研发)中心坐落在佛山欧神诺陶瓷股份有限公司总部,目前是世界最大的现代建筑陶瓷研发中心,也是业内“最神秘的机构”,环境优美,绿树环绕,是工作与科研的绝佳场所。
欧神诺R&D中心已经获得发明、实用新型专利等70项,省、部级以上科研成果12项;2007年,“轻质陶瓷砖”生产技术被列入2007年度广东省重点新产品计划项目;2008年,自主研发项目“陶瓷废渣及铝型材废渣资源化生产节能建筑陶瓷板材”被列入国家火炬计划项目。
2010年当广佛同城的步伐已经走进广佛百姓家的时刻,广佛地铁投资建设也成为炙手可热的话题,欧神诺研发中心,销售中心,以及生产基地三大基地联手努力一举拿下此项目。广佛地铁首通段(魁奇路站-西朗站)车站公共区陶瓷墙板全程采用佛山欧神诺陶瓷“晶立方”轻质砖产品,颜色为陶红色,寓在体现佛山本土陶瓷文化元素。从2010年初施工至2010年10月底验收,佛山欧神诺陶瓷股份有限公司高度重视此工程项目,公司多次召开高层会议,探究广佛地铁工程应对方案,不仅厂内生产线为工程排产让路,还派遣专业技术人员长期驻扎在广佛地铁施工现场,指导“晶立方”轻质砖铺贴效果,解决突发实际问题,为广佛地铁如期开通作出巨大贡献。
十二年来,欧神诺关注创新并持续投入,保证了有效的产品更新率,在自主创新研发的道路上一马平川,遥遥领先,为企业发展提供了源源不断的动力。1999年的“雨花石”令欧神诺声名鹊起;随后推出的天韵石、刚玉石、伊丽石、析晶玉、七星玉岩、冰川99、普拉提、埃特纳、三元素、铂金、IC微晶·玉系及建陶材质第三次革命性产品晶立方轻质砖,每一次产品更新都代表了行业生产技术与工艺的革新,逐步奠定了“中国陶瓷行业领跑者”的地位。其中,雨花石、金花米黄、微晶玉、Ⅲ元素、普拉提、铂金更是上升为行业中同类产品代名词;2009年的铂金,更被誉为“世界玻化砖新标杆”。
2008年,欧神诺获国家人力资源与社会保障部审批成立博士后科研工作站,公司为促进博士后科研工作站工作的顺利开展,在佛山市三水区政府的领导下,特别是国家人力资源与社会保障部的指导和大力支持下不断加强内部基础建设,内引外联,进一步充实提高研发中心的软实力,逐步形成了以鲍杰军博士为带头人,以黄建起总裁、郑树龙副总经理、唐奇经理等为科研主力的科研队伍。欧神诺公司R&D(研发)中心拥有专职研发人员56人,90%以上的研发人员具有大学本科以上学历。此外,欧神诺还注重对在职技术人员的再教育,通过聘请国内外专家到公司指导和派技术人员出国考察、到国内高等院校进修等方式,多管齐下致力于不断提高技术人员捕捉和跟踪新型陶瓷功能材料领域技术发展动态的意识和能力。
据悉,欧神诺I&I研发中心的投入使用不仅为欧神诺公司在研发创新上提供更为便利的条件,对于整改行业的研究新课题也提供便利的条件。
创新,是企业核心竞争力永不枯竭的源泉,欧神诺深知只有坚持原创才能赢得尊重,只有不懈创新才能成就有价值的品牌。不是为了创新而创新,而是致力于将最新的技术从实验室带到市场,转化为生产力并改善人们的居住环境。
建筑材料大家平时对其感不感兴趣呢,在整个建筑当中,外墙材料的损耗是非常大的。几乎占到了整个建筑过程之中耗材的一半,所以市场上外墙建筑材料的供应商也比较多,那么大家知道的外墙建筑材料有哪些呢!在日常生活中,我们最常见的建筑外墙材料有外墙涂料、外墙面砖、石材和外墙挂板等。那么接下来小编就详细给大家介绍一下这四种主要的外墙材料吧。
外墙用什么材料好?详细介绍
一、外墙涂料
外墙涂料的优点在于较为经济,整体感强,装饰性良好、施工简便、工期短、工效高、维修方便,首次投入成本低,即使起皮及脱落也没有伤人的危险,而且便于更新换代,丰富不同时期建筑的不同要求,进行维护更新以后可以提升建筑形象。同时,在涂料里添加防水剂可以一次施工就解决防水问题。
它的缺点在于质感较差,容易被污染、变色、起皮、开裂。同时,寿命较短,即使号称寿命10年的涂料,一般不到5年就可能需要清洁重刷,而这笔费用仍然是需要业主“掏腰包”的,一般是从业主所交的房屋维修资金里拿出来。此外用涂料的外墙在水泥凝固后收缩会在外立面产生一些裂纹,虽然新型的弹性涂料可以解决这一问题,但弹性涂料的价格也是比较贵的。下面为大家具体介绍几种外墙涂料:
1、薄质外墙涂料:薄质外墙涂料质感非常棒,除了用作外墙装饰材料外,室内装饰也用的比较多。
2、复层花纹涂料:复层花纹涂料,顾名思义它的花纹是呈凹凸状的,很有立体感。
3、彩砂涂料:彩砂涂料称得上是所有外墙装饰材料中颜色最漂亮的,因为它的原料是染色的石英砂。
二、外墙面砖
外墙面砖一般是陶瓷类,有施釉和不施釉之分。从外观上看,表面有光泽或无光泽,或表面光且平和表面粗糙,也就是具有不同的质感。它的优点在于坚固耐用,具备很好的耐久性和质感,色彩鲜艳而具有丰富的装饰效果,并具有易清洗、防火、抗水、耐磨、耐腐蚀和维护费用低等特点。耐久性包括耐脏、耐旧、耐擦洗、寿命长,特别是在环境污染比较大、空气灰尘多的地区,无疑具有非常大的优势。
它的缺点在于首次投入成本较高,粘贴要求较高,施工难度大,施工技术不过硬容易造成脱落伤人。同时,必须另外采用防水材料解决防水问题。从环保的角度讲,清洗过程中用酸会对大气造成污染。需要特别注意的是,用面砖的外墙一旦发生渗水问题,较难找到渗水的位置到底在哪里,这一点会给以后的维修带来很多麻烦。
三、石材
石材一般指天然饰面石材(大理石、花岗石)和人造石材(文化石)。天然饰面石材装饰效果好,耐久,但造价高。人造石材具有重量轻、强度高、耐腐蚀、价格低、施工方便等优点。大理石具有光滑的表面,耐腐蚀性强、抗风、抗雨等优点,可以给外立面的清洁和坚固起到很好的作用。花岗岩具有构造紧密、均匀、质地坚硬、耐磨、耐酸、外观大方等特点。石材因为耐擦洗,一般用在建筑的一层、二层比较脏的环境,而其产生的辐射会对人体形成不好的影响,同时自重也比较大,通常不用于整幢高层建筑。
四、外墙装饰挂板
外墙装饰挂板是近几年新研发出来的建筑外墙保温一体化材料,是由聚酯烤漆或氟碳漆、雕花铝锌合金钢板、聚氨酯保温层、玻璃纤维布复合而成主要应用于体育馆、图书馆、学校和医院的办公楼、别墅等各种建筑的外墙装饰和节能改造主要功能为建筑装饰、保温节能、隔热隔音、防水防霉。外墙装饰挂板主要有这样几种:
1、仿木瓦饰板:仿木瓦饰板在外墙装修材料中比较特殊,它耐久性很强,样式古朴,很有原始的味道。它的装饰效果也不错,有柚木色、深灰色等可供选择。
2、仿砖饰板:仿砖饰板施工简便,省时省力,而且性能优良,能够抗老化、抗腐蚀。仿砖饰板的面层是一种高级涂料的注塑件,能够抗紫外线,是外墙装修材料中很受欢迎的一种。
3、仿木横条纹装饰板:仿木横条纹装饰板其实就是我们通常说的“鱼鳞板”。它同样能够抗紫外线,而且耐腐蚀性与耐酸碱性都不错。由于表面的肌理很清晰,所以色泽漂亮,装饰性极强。
相信是建筑行业的人士肯定对以上的这四种外墙建筑材料都比较了解吧!这四种外墙建筑材料它们各自有各自的特点。所以大家可以根据自己的实际需求去选购。当然了,选购技巧今天小编在这里就不给大家做详细的介绍了。除了外墙板材之外,建筑行业当中还有一些其他类别的建材,他们在日常生活之中发挥不同的作用。所以小编建议大家平时多多了解一下有关建筑方面的一些知识。
(1)气孔率高。多孔陶瓷的重要特征是具有中较多的均匀可控的气孔。气孔有开口气孔和闭口气孔之分,开口气孔具有过滤、吸收、吸附、消除回声等作用,而闭口气孔则有利于阻隔热量、声音以及液体与固体微粒传递。
(2)强度高。多孔陶瓷材料一般由金属氧化物、二氧化硅、碳化硅等经过高温煅烧而成,这些材料本身具有较高的强度,煅烧过程中原料颗粒边界部分发生融化而粘结,形成了具有较高
强度的陶瓷。
(3)物理和化学性质稳定。多孔陶瓷材料可以耐酸、碱腐蚀,也能够承受高温、高压,自身洁净状态好,不会造成二次污染,是一种绿色环保的功能材料。
(4)过滤精度高,再生性能好。用作过滤材料的多孔陶瓷材料具有较窄的孔径分布范围和较高的气孔率与比表面积,被过滤物与陶瓷材料充分接触,其中的悬浮物、胶体物及微生物等污染物质被阻截在过滤介质表面或内部,过滤效果良好。多孔陶瓷过滤材料经过一段时间的使用后,用气体或者液体进行反冲洗,即可恢复原有的过滤能力。
材质
(1)高硅质硅酸盐材料,它主要以硬质瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷颗粒为骨料,具有耐水性、耐酸性,使用温度达700℃。
(2)铝硅酸盐材料,它以耐火粘土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石颗粒为骨料。具有耐酸性和耐弱碱性,使用温度达1 000℃。
(3)精陶质材料,它以多种粘土熟料颗粒与粘土等混合烧结,得到微孔陶瓷材料。
(4)硅藻土质材料,它主要以精选硅藻土为原料,加粘土烧结而成。用于精滤水和酸性介质。
(5)纯炭质材料,它以低灰分煤或石油沥青焦颗粒为原料,或加入部分石墨,用稀焦油粘结烧制而成,用于耐水、冷热强酸、冷热强碱介质以及空气的消毒和过滤等。
(6)刚玉和金刚砂材料,它以不同型号的电熔刚玉和碳化硅颗粒为骨料,具有耐强酸、耐高温的特性
(7)堇青石、钛酸铝材料,其特点是热膨胀系数小,因而广泛用于热冲击环境。
添加剂
(1)助熔剂
陶瓷助熔剂的主要作用是降低烧成温度,增加液相,扩大烧成范围,提高坯体的力学强度和化学稳定性。常用的助熔剂有长石、珍珠岩、滑石、蛇纹石、硅灰石、石灰石、白云石等。
(2)增塑剂
陶瓷增塑剂主要作用是提高陶瓷坯体的整体塑性,保证坯体具有一定的强度,使坯体在烧成前保持原有形状。常用的增塑剂有粘性土、木节土、球土等。
(3)粘结剂
粘结剂是指为了提高坯体的强度或防止粉末偏析而添加到陶瓷坯料中的具有粘结作用的添加剂。粘结剂一般选择易于在烧结前或烧结过程除掉的物质,如淀粉、石蜡、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。水玻璃具有较好的粘性,水分挥发后留下的硅酸钠可以作为陶瓷的成分,所以也常被用作粘结剂。
(4)致孔剂
加入致孔剂是为了提高陶瓷的气孔率、扩大比表面积。致孔剂主要有天然有机细粉、煤粉、石灰石、白云石、烧沸石、珍珠岩、浮石等。一般来讲,增加致孔剂的用量可以提高陶瓷的气孔率,但是会引起陶瓷强度下降,因此必须控制致孔剂的添加比例。以石灰石和白云石作致孔剂时,在煅烧过程分解生成的CaO和MgO具有助熔作用,如果在煅烧温度过高、时间过长,会与原料中的部分物质形成玻璃相,填充部分已形成的气孔,降低陶瓷的气孔率
(5)流变剂
浆料的流动性能保证浆料在浸渍过程中能渗透到有机泡沫中,并均匀地涂敷在泡沫网络的孔壁上。浆料的触变性即要求浆料具有在静止时处于凝固状态,但在外力作用下又恢复流动性的特性。良好的触变性可以保证在浸渍浆料和挤出多余浆料时,在剪切作用下降低粘度,提高浆料的流动性,有助于成型,而在成型结束时,浆料的粘度升高,流动性降低。这就使得附着在孔壁上的浆料容易固化而定型,避免了因为浆料的流动造成坯体严重堵孔而影响制品的均匀性。
(6)分散剂
为了提高浆料的固含量,无论是水基体系还是非水基体系均需加入分散剂。分散剂可以提高浆料的稳定性,阻止颗粒再团聚,进而提高浆料的固含量。
(7)消泡剂和表面活性剂
为了防止浆料在浸渍和挤出多余浆料的过程中起泡而影响制品的性能,需加入消泡剂,一般采用低分子量的醇和硅酮。陶瓷浆料为水基浆料时,如果有机泡沫与浆料之间的润湿性差,在浸渍浆料时就会出现泡沫结构的交叉部分附着较厚的浆料,而在结构的桥部和棱线部分附着很薄的浆料的现象。这种情况严重时会导致烧结过程中坯体开裂,使多孔陶瓷的强度明显降低。因此,通常采用添加表面活性剂的方法以改善陶瓷浆料与有机泡沫体之间的附着性来解决此问题。
制备
发泡工艺
发泡工艺是陶瓷组分添加有机或无机化学物质,通过化学反应等产生挥发气体,经干燥和烧成制成多孔陶瓷。发泡工艺与泡沫浸渍工艺相比,更容易控制制品的形状、成分和密度,并可制备各种气孔形状和大小的多孔陶瓷,特别适用于制备闭气孔的陶瓷材料。用来做发泡剂的化学物质有很多种类,例如,用碳化钙、氢氧化钙、铝粉硫酸铝和双氧水作发泡剂由亲水性聚氨脂塑料和陶瓷泥浆同时发泡制备多孔陶瓷用硫化物和硫酸盐混合作发泡剂等。
添加成孔剂工艺
此工艺是通过在陶瓷配料中添加造孔剂,利用造孔剂在坯体中占据一定的空间,然后经过烧结,造孔剂离开而形成气孔来制备多孔陶瓷。添加造孔剂制备多孔陶瓷的工艺流程与普通的陶瓷工艺流程相似。造孔剂的种类有无机和有机两类,无机造孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等高温可分解的盐类,以及煤粉、碳粉等。有机造孔剂主要是天然纤维、高分子聚合物和有机酸等。造孔剂颗粒的形状和大小决定了多孔陶瓷材料气孔的形状和大小。多孔陶瓷材料的成型方法与普通陶瓷的成型方法类似,主要有模压、挤压、等静压、扎制、注射和粉浆浇注等。
有机泡沫浸渍工艺
有机泡沫浸渍法是用有机泡沫浸渍陶瓷浆料,干燥后烧掉有机泡沫,获得多孔陶瓷的一种方发泡工艺法。该法适于制备高气孔率、开口气孔的多孔陶瓷。这种方法制备的泡沫陶瓷是目前最主要的多
孔陶瓷之一。
溶胶-凝胶工艺
溶胶- 凝胶工艺主要利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶处理、热处理等过程中留下小气孔,形成可控多孔结构。这种方法大多数产生纳米级气孔,多用来生产微孔陶瓷。溶胶-凝胶工艺是一种新的制备多孔陶瓷的工艺,与其它工艺相比有其独特之处。例如,用溶胶-凝胶法制备氧化铝多孔陶瓷,与颗粒混合、泡沫浸渍、喷雾干燥颗粒等方法相比较,溶胶-凝胶法可进一步改善氧化铝多孔陶瓷孔径分布的控制、相变、纯度及显微结构。
挤出成型多孔蜂窝陶瓷
蜂窝陶瓷的成型方法有许多种,挤出成型是最普遍采用的制造方法之一。它的工艺流程为:原料合成-混和-挤出成型-干燥-烧成制品
固相烧结工艺
固相烧结工艺利用微细颗粒易于烧结的特点,在骨料中加入相同组分的微细颗粒,在一定的温度下微细颗粒通过蒸发和迁移,在大颗粒连接部烧结,从而将大颗粒连接起来。由于每一粒骨料仅在几个点上与其他颗粒发生连接,因而在烧结体中形成大量的三维贯通孔道。
凝胶注模工艺
凝胶注模工艺源于20世纪90年代,美国橡树岭国家实验室最早将传统陶瓷成型技术与高分子化学反应结合在一起,研制出这种新型陶瓷制备工艺。凝胶注模工艺过程是一个原位成型过程,主要利用有机单体或少量添加剂的化学反应原位凝固成型,获得具有良好微观均匀性和一定强度的坯体,而后烧结制得成品。
冷冻干燥工艺
在该工艺中,让冰将柱状的凝胶包围和隔离着,并且控制溶液中冰的生长方向为单向生长,冰溶化后纤维就形成了。在另外一种制备孔陶瓷的冻干工艺中,溶剂是直接由固态到气态升华而排除的。通过控制金属盐溶液的冷冻方向获得了方向性好、气孔率很高(>90%)的多孔陶瓷。
自蔓延高温合成(SHS) 工艺
燃烧合成, 又称自蔓延高温合成用燃烧合成技术制备多孔材料的主要过程是放热反应,化学反应释放出来的热量维持反应的自我进行,合成新物质的同时获得了所期望的多孔材料,包括具有一定形状的多孔材料。燃烧合成过程总是伴随着烧结现象,烧结体的孔隙度很高,可以达到50%左右,甚至更高。SHS与常规方法相比主要有以下特点和优势:合成反应过程迅速,能大量节省能源,产品纯度高,工艺相对简单,适合于制备各类无机材料。SHS 存在的主要不足之处是反应快迅速,试样的烧结尺寸难以控制。
水热-热静压工艺
该工艺通过水作为压力传递介质制备各种孔径多孔陶瓷。其简单制备步骤为:硅凝胶和10%(质量百分数)的水混合,置于高压釜中(压力10—15MPa,温度300℃),通过水蒸汽的挥发而制成多孔陶瓷。水热-热静压工艺中,反应时间一般为10—180 min。在25MPa下处理60min,制得的多孔陶瓷材料体积密度为0.88 g/cm,孔体积为0.59cm/g,孔尺寸分布范围为30~50nm,抗压强度高达80MPa。多孔陶瓷水热-热静压工艺具有以下优点:制得的多孔陶瓷材料抗压强度高、性能稳定、孔径分布范围广。
组织遗传制备工艺
该工艺是利用植物材质(木材、竹子等)的天然多孔组织,将其在800~1000℃下和惰性气体环境中热解碳化得到与木材多孔结构几乎完全相同的碳预制体。然后以碳预制体为模板,1600℃时液态硅蒸发形成的硅蒸汽渗入模板与碳化合形成多孔碳化硅陶瓷。该工艺过程简单,成本低廉,但制品的孔结构主要决定于材质本身的组织,可设计性较差,同时SiC的转化率相对较低。也可将木材在真空中浸渍渗入树脂,之后在1200℃左右热解,冷却后得到一定孔隙率的木材陶瓷。
离子交换法
层状硅酸纳晶体与十八烷基三甲基溴化铵在水中充分混合, 硅酸盐层间的阳离子与铵盐阳离子将自发地进行交换, 由于铵盐离子体积较大, 硅酸盐的片层结构会因铵盐的引入而发生弯曲变形, 弯曲的片层之间发生缩聚, 将有机物包围在片层当中, 经高温烧结除去有机物, 即形成多孔SiO2。目前,人们正在研究这种多孔材料的稳定性和比表面积问题, 并期望将其应用于催化或吸附系统中。
应用
载体
多孔陶瓷具有良好的吸附能力和活性。被覆催化剂后,反应流体通过泡沫陶瓷孔道,将大大提高转化效率和反应速率。由于多孔陶瓷具有比表面积高、热稳定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特点,作为汽车尾气催化净化器载体已被广泛使用除了作催化剂载体外,它还可以作为其它功能性载体,例如药剂载体、微晶载体、气体储存等。
过滤和分离
1.超纯水的制备和除菌
用硅藻土或粘土熟料质制成的多孔陶瓷滤芯,已用于饮水、石油油井注水用水等的除菌和净化,还用于注射液的消毒过滤,以及电子工业、医药工业、光学透镜研磨用的超纯水的净化等。
2.废水处理
用多孔陶瓷过滤工业废水和生活污水已成为废水处理和净化的重要发展方向,适用各种污染废水,效率高,成本低。
3.腐蚀性流体过滤
多孔陶瓷的强耐腐蚀性使其在过滤酸性、碱性等腐蚀性液体或气体时显示出特有的优势。
4.熔融金属过滤
经多孔陶瓷的过滤能除去熔融金属中大部分的夹杂物和气体等杂质,提高金属材料的强度等内在质量。特别在电子元件、电线用金属和精密铸造用金属方面尤其重要。
5.高温气体过滤
高温烟气的除尘、高温煤气的净化等高温气体的过滤都必须使用耐高温的多孔陶瓷。
6.医药工业食品工业过滤
多孔陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀和良好的生物、化学相容性,因而可用于医药工业中的疫苗、酶、病毒、核酸、蛋白质等生理活性物质的浓缩、分离、精制等。在食品、饮料工业中,特别适用于色、香、味强的饮料及低度酒类的过滤,并可望在啤酒(尤其是生啤)的生产中发挥不可替代的作用。
7.放射性物质的过滤
核电厂等产生大量放射性废物,经过燃烧能成为化学稳定的固体粉末,多孔陶瓷能将其固化,保管起来方便又经济。
吸音材料
多孔陶瓷具有连通开气孔,当声波传入时,在很小的气孔内受力振荡。振动受到的摩擦和阻碍,使声波传播受到抑制,导致声音衰减,从而起到吸音的作用。是一种消除噪声公害,益于人们身心健康的好材料。作为吸音材料的多孔陶瓷要求较小的孔径(20~150/um),相当高的气孔率(>60%)及较高的机械强度。陶瓷所具有的优良的耐火性和耐候性,使它可用于变压器、道路、桥梁等的隔音。现在已在高层建筑、隧道、地铁等防火要求极高的场合及电视发射中心、影剧院等有较高隔音要求的场合使用,效果很好。
隐身材料
多孔陶瓷吸波涂料是一种研制较多的吸波材料,它比铁氧体、复合金属粉末等吸波涂料的密度低、吸波性能好,而且还可以有效地减弱红外辐射信号。另外,多孔陶瓷具有良好的力学性能、热物理性能和化学稳定性,能满足隐身的要求。著名的F-117隐身飞机的尾喷管就使用了多孔陶瓷基吸波材料达到飞机隐身的目的。
隔热保温材料
由于多孔陶瓷具有巨大的气孔率和低的基体热传导系数,其最传统的应用是作为隔热材料。传统的窑
炉、高温电炉其内衬多为多孔陶瓷。为增加其隔热性能还可将内部气体抽真空。目前世界上最好的隔热材料正是这种多孔陶瓷材料。高级的多孔陶瓷隔热材料还可用于航天飞机的外壳隔热。除此以外,由于其多孔性还可以作为换热材料用,且换热充分。
多孔介质燃烧器
多孔介质燃烧器有功率大、范围可调、高功率密度、极低的C0和N0x排放量、安全稳定燃烧等优点。而且很重要的一点是,多孔介质燃烧器的结构紧凑,尺寸大大减小,制造成本低,系统效率较高,消除了额外能耗。
生物工程材料
在传统生物陶瓷基础上研究开发的多孔生物陶瓷,由于生物相容性好,理化性能稳定,无毒副作用的特点而被用于制作生物材料。当用于修补骨缺损部位时,新生物将逐渐进入多孔陶瓷珊瑚状孔隙内,慢慢将多孔陶瓷吸收,最终,这种多孔陶瓷将由新生骨制质取代。与传统生物陶瓷相比,生物体内不会残留任何异物,因而不易感染。国外利用多孔生物陶瓷修复头盖骨、大腿骨、脊椎骨、人造齿根等临床实验均已获成功。
散气(布气)材料
多孔陶瓷还可用于气-液、气-粉两相混合,即通常所说的布气、散气。通过多孔陶瓷的散气作用,使两相接触面积增大而加速反应。目前活性污泥法处理城市污水中使用的多孔陶瓷布气装置就比较成功,不仅布气效果好,而且使用寿命长。利用多孔陶瓷材料将气体吹入粉料中,使粉料处于疏松和流化状态,有利于混匀、传热和均匀受热,能加速反应,防止团聚,便于粉料的输送、加热、干燥和冷却等,特别在水泥、石灰、和氧化铝粉等粉料生产及输送中有着良好的应用前景。
新能源材料
1) 多孔陶瓷因其与液体和气体的接触面积大,使电解池的槽电压比使用一般材料低得多,而成为优良的电解隔膜材料,可大大降低电解槽电压,提高电解效率,节约电能和昂贵的电极材料。目前陶瓷隔膜材料已用在化学电池、燃料电池、光化学电池中,特别是固体氧化物电池。
2)利用多孔陶瓷制备多孔电极。以多孔气体扩散电极为例,它的比表面积不但比平板电极提高3~5个数量级,而且液相传质层的厚度也从平板电极的10cm压缩到1O~10cm,从而大大提高电极的极限电流密度,减少浓差极化。
敏感元件
陶瓷传感器的敏感元件工作原理是当微孔陶瓷元件置于气体或液体介质中时,介质的某些成分被多孔体吸附或与之反应,使微孔陶瓷的电位或电流发生变化,从而检验出气体或液体的成分。比较常用的有温度传感器、湿度传感器、气体传感器以及多功能传感器。
微孔膜
陶瓷分离膜因耐高温、耐酸碱、抗生物侵蚀、不老化、寿命长等优点,被开发应用于食品工业、生物化工、能源工程、环境工程、电子技术等领域。随着材料科学技术的发展,纳米级多孔无机膜的制备和应用成为人们目前研究的热点。微孔无机膜还应用于光学、电子学、磁学等领域。
存在的问题:
材料的脆性;缺乏完整材料的大规模生产系统;缺乏对材料的孔径大小、形状分布等的精确控制方法;缺乏连续生产工艺;缺乏将孔结构与力学性能相联系的有效模型;材料间连接技术的不足;多孔泡沫制备中溶剂提取法的简化;合成催化剂的活性和尺寸选择性;完整的膜净化方法;生产成本高。