1.1现有多孔陶瓷成型工艺概况

1.1.1添加造孔剂工艺

该工艺是往陶瓷浆料添加造孔剂如萘，木屑，纤维，等，利用造孔剂可在高温下燃尽或挥发从而在陶瓷中留下孔隙。该方法者的的孔隙率较低，气孔分布均匀性差。

1.1.2发泡工艺

该工艺是向陶瓷组份中添加发泡剂而形成泡沫，干燥烧成后制得封闭孔径的多孔陶瓷。该工艺较为复杂，且泡沫密度远远低于陶瓷泥料，不能进行泡沫的量化控制，成品率低。

1.1.3气体发泡形成工艺

该工艺是往陶瓷浆料中加入气体发泡剂如碳酸盐、亚硫酸盐等，在烧结时陶瓷坯体受热，气体发泡剂产生气体留下孔径制得多孔陶瓷。该工艺制得的陶瓷孔径大小不一，方向难以控制。

1.1.4有机泡沫浸渍工艺

该工艺是1963年Schwartzwalder^[3] 提出的。其利用可燃尽的多孔载体如泡沫塑料来吸附陶瓷浆料。在高温下将载体材料烧尽留下多孔陶瓷。其优点是成本低、工艺简单，缺点是陶瓷结构受泡沫塑料影响大，陶瓷的机械性能低。

1.1.5准精细陶瓷成型工艺——溶胶——凝胶工艺^[4,5]

该工艺利用凝胶热处理过程留下小气孔，形成可控的多孔结构材料，可对陶瓷粒子进行原位固定。主要产生纳米级气孔，是目前最受重视的一个领域，因溶胶—凝胶干燥收缩大，大型坯体成型时容易产生缺陷，目前主要用于陶瓷膜成型。但目前尚未实现具有不同孔径、形状与厚度等理化性质的多孔陶瓷膜的制备。

1.1.6准精细陶瓷成型体系——冷冻成型工艺^[6]

其实质是冷冻干燥，由英国人Wollaston在1813年发明的，其机理是将需干燥的物料进行冷冻结晶，然后抽真空，加热使水由固态直接升华为气态除去，制得干燥制品，通常用于食品行业。该工艺可改进为在溶剂中加入胶黏剂成为一种陶瓷准胶态成型工艺。早期因冰冻时溶剂晶体尺寸和方向难以控制，往往形成大量坯体缺陷而发展缓慢，2006年John Halloran^[11]在《Sicence》表征发现可通过温度梯度控制，使溶剂晶体定向成长，生成具有亚微米多孔或层状空隙结构的陶瓷坯体，该体系通常被称为冰模板法，成为近几年国际材料界重要研究方向。但因存在陶瓷粒子受到溶剂晶体生长影响不易原位固定；必须低温脱模；干燥成本高等问题，生产成本高，也尚不能对孔径进行准确的空间分布控制。

1.1.7化学沉积——原位注凝法

甲基纤维素具有低温下溶于水但高温下不溶于水的特性，利用该特性配制含甲基纤维素的陶瓷水基浆料，可制得高强度的多孔陶瓷坯体。其缺点是周期长，浆料含水率高易造成干燥不均，孔不可控等问题。

1.2现有陶瓷精细成型的四个体系概况

1.2.1温度诱导絮凝体系和胶态振动注模体系

温度诱导絮凝体系是一种胶态净尺度原位成型工艺由瑞典的L.Bergstrom发明的。首先在较高温度下将粉体分散在某种有机溶剂中形成悬浮液，注模后，随着温度的降低，分散剂的溶解度也显著降低，逐渐失去其分散效果，从而实现浆料的原位固化。溶剂采用冷冻干燥的办法升华去除， 550°C氧化分解以除去分散剂。温度诱导絮凝成型的主要优点是合成后不合格的坯体可作为原料重新使用，但冷冻坯体较脆和干燥坯体强度低无法机加工是其突出缺陷，限制了该技术的大规模使用。

胶态振动注模成型方法是美国加州大学Santa Babara分校F．F．Lange教授等于1993年提出的。它是利用其有触变性的陶瓷浆料受到外力作用(振动)时，其流变性质发生变化而凝固成型的。具体的方法是向固相体积分散为20％～30％的稀陶瓷悬浮体中加入NH4C1，使颗粒出现凝聚状态；再采用压滤或离心技术使悬浮体形成密实的结构。为了使悬浮体浆料能注入形状一定的模型中，采用振动法令悬浮体由固体变成流体，注制成有一定形状坯体。这种方法可连续化生产，但生坯强度相当低，脱模时易变形和开裂。为了提高脱模时生坯的强度，可向浆料的加入尿素，使其受热分解产生NH4+，改变浆料的PH值至等电点，促进固化，增大坯体的屈服应力。但仍然很低的生坯强度制约了该技术的使用。

另外尚有一些有一定影响力的凝胶注模工艺：如美国东北大学Montnomery等1999年发明的TRG工艺，使用高分子物质进行物理交联，60摄氏度以上坯料为液相，60摄氏度以下为固相，具备可逆转化能力，坯体强度较上述两类成型方法有所提高。随后清华大学黄勇课题组，天津大学，航天部621所也将明胶，海藻酸盐，琼脂等作为TRG工艺的材料进行了研究和应用，并形成了较大学术影响。

1.2.2注凝成型体系

注凝成型体系为1991年美国橡树岭国家实验室Mark.A.Janney和O.Matete首创^[9]，是一种典型的原位成型工艺，该工艺的特点是把陶瓷粉料和有机高分子溶液如丙烯酰胺单体混合，利用有机高分子聚合形成空间网络结构将陶瓷粉料结合起来。利用有机物原位凝胶化的特点可以制备形状复杂的陶瓷，注凝成型的缺点是因氧气或部分金属离子如铜，铁离子等具有阻聚能力，因此对成型时气氛要求高，对陶瓷原料要求较高，因成型坯体有机物含量较高一般需要脱脂工艺后处理。另外聚合单体的强毒性也影响了该工艺的大范围使用。对此Omatete提出了HMAM工艺，使用可自交联单体对该工艺进行了改进，简化了注凝成型工艺要求。

由于该工艺可成型高强度坯体，目前已得到较大规模的应用，是一种成熟的陶瓷精细成型体系。

1.2.3直接凝固注模(DCC)成型

陶瓷直接凝固注模成型是上世纪九十年代由瑞士苏黎世联邦高等工业学院L.J.Gauckler实验室首创发展起来的一种净尺寸胶态成型的工艺^[8]。成型过程是由高分散浓悬浮体通过改变PH值或增加盐浓度使悬浮颗粒ZETA电位变化，压缩双电层而直接原位絮凝成坯体。最常见的是使用生物酶技术来达到固化目的。这种DCC发的最大优点是密度均匀、坯体收缩和形变小，缺点是絮凝坯体强度很低，不适宜小尺寸形状复杂的陶瓷部件的成型，相应限制了该技术的大规模使用。

1.2.4冷冻胶态振注体系

冷冻胶态振注法的首创者为陈楷翰^[10],该工艺是直接使用水为溶剂，以空间位阻稳定剂如聚乙烯醇等作为坯体结合材料兼凝胶剂，配置高固含量浆料，振动下浇注陶瓷坯体，然后将陶瓷坯体进行一次或多次的冷冻，使聚乙烯醇溶液转化为稳定的水凝胶，达到成型目的，对于与水反应的陶瓷粉体如氮化物则需预先进行包埋后才可用该工艺成型。

该体系的核心是聚乙烯醇溶液冷冻时可使水形成亚微米尺寸冰微晶，保证了陶瓷粒子原位固定；聚乙烯醇增韧冰微晶物质在低温下强度及韧性与注凝法坯体相似，保证了复杂坯体的成型和脱模；因聚乙烯醇水凝胶在室温下具有较高强度和空间稳定性，因此坯体强度高于注凝法外其他精细成型工艺，且在适合干燥工艺下（Know How技术）不易变形。该体系优点是坯体强度高，不需排胶工序，可运用于复杂陶瓷原料如传统日用陶瓷泥料；独特处在于理论上可成型复杂梯度组装材料。该体系主要缺陷是常温下湿润坯体强度低于注凝法，因此需要特殊干燥工艺才能使坯体干燥形变程度达到注凝法坯体水平，该干燥工艺目前体系提出者尚保密。

这改动的工作量也太大了吧！前言还好，后面的实验室万句顶一句，我靠。。。。。。。本科的笨学生真他妈难对付！