陶瓷辊先驱体设计原则及合成研究进展

　　陶瓷辊是一种性能良好，用途广泛的新型耐火材料。早在本世纪四十年代就被研制出来了，因其成本高，故仅用于军事和尖端科学部门。如用作喷气式发动机和火箭的隔热材料。五十年代后，开始了小批量的工业生产，作为一种工业窑炉膨胀缝的填充料而受到人们广泛的重视。随后，由于各国的竞相研制，生产出了各种成分的、不同用途的陶瓷辊材料。需特别提及的是，1965年以后陶瓷辊材料在金属热处理炉，石油加热炉及陶瓷素烧窑上的应用均收到了良好的效果。目前出现的，以陶瓷辊为骨干的新型窑炉正在逐步取代耐火砖砌的传统窑炉，从而使陶瓷辊的应用展现了新的前景。近十来年，我国在陶瓷辊的研究和生产上也取得了不少的进展，市场上出现了品种齐全的陶瓷辊材料。从而为窑炉建造上采用这种新型耐火材料提供了有利的条件。

　　陶瓷辊先驱体的设计原则，对国内外陶瓷辊先驱体的主要合成方法进行了总结。在设计原则的指导下，比较了各种合成方法的优缺点，包括先驱体的产率、杂元素含量、分子形态、分子量及其分布等结构参数，先驱体可纺性以及制备的陶瓷辊的性能;并根据设计原则和研究进展提出，降低先驱体中杂元素含量，提高陶瓷产率并兼顾可纺性、稳定性要求是陶瓷辊先驱体分子设计的方向;指出国内陶瓷辊的发展要立足于创新，通过不同途径制备出符合要求的陶瓷先驱体。作为生物材料的组织工程支架，其物理机械性能的改善成为生物医学的热点研究课题，具有良好的生物活性及生物相容性的磷酸钙陶瓷辊在生物材料的增强领域有着广泛的需求。本实验首先用溶胶-凝胶体系制备出磷酸钙陶瓷辊的初始浆料，根据蚕丝纤维的物理化学性质，预先对丝纤维表面进行裂纹化和浆料吸附增强的处理，探讨了凝胶浆料的组分与丝纤维化学性质的相互配伍方式，使凝胶浆料中的羟基磷灰石粉粒以丝纤维作导向载体在其轴向实现紧密有序的排列，制定出陶瓷辊初坯的晶化烧结工艺，最终制备出具有生物活性的磷酸钙陶瓷短纤维。

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