摘要:氧化鋁泡沫陶瓷過濾板是被廣泛應用于鋁及鋁合金鑄造行業(yè)的一種新型功能材料，它具有氣孔率高、耐高溫、耐腐蝕、比強度高等特點。本文結合過濾板市場的實際情況，對國內氧化鋁泡沫陶瓷過濾板的現(xiàn)狀與前景作了簡單闡述。

關鍵詞:氧化鋁;泡沫陶瓷;現(xiàn)狀;展望

1前 言

泡沫陶瓷材料最早于20世紀70年代由美國科學家利用氧化鋁和高嶺土等原料研制成功，是一種具有高溫特性的多孔材料[1]。我國對氧化鋁泡沫陶瓷的研究起步較晚，于20世紀80年代初才開展。泡沫陶瓷作為第三代多孔過濾陶瓷，以其密度小、氣孔率高、耐高溫、比強度高、耐腐蝕等優(yōu)良特性被廣泛應用于金屬熔液過濾、隔熱隔音材料、汽車尾氣處理、電工電子領域、醫(yī)用材料領域以及生物化學等領域[2-3]。它制造工藝簡單，通過選擇不同的材質，并控制加工工藝過程，可以制成適合于不同用途的泡沫陶瓷產品。

氧化鋁泡沫陶瓷是使用最早的一類泡沫陶瓷，也是泡沫陶瓷三大類(氧化鋁、碳化硅、氧化鋯)的一個重要分支，被廣泛使用于鋁及其合金鑄造行業(yè)。目前，隨著鋁及鋁合金制品性能要求的不斷提高，對于鋁液過濾也提出了新的要求，要求鋁液具有純度高、浮雜少、鋁液流速平緩等良好的澆鑄特性，以使?jié)茶T出的鋁制品具備優(yōu)秀的理化性能和機加工性能，從而滿足更苛刻的使用條件，并延長鋁制品的使用壽命。

2氧化鋁泡沫陶瓷的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 產品規(guī)格

泡沫陶瓷大板一般指300mm×300mm×30mm以上規(guī)格的過濾板，當今市場上銷售較多的幾種規(guī)格有長寬尺寸均為12inch、15inch、17inch、20inch和23inch等，厚度有30mm、40mm和50mm等。依托現(xiàn)有泡沫陶瓷的生產技術，國內廠家都可根據(jù)客戶要求生產出不同規(guī)格和形狀的過濾板。

2.2 生產廠家及其分布情況

目前，國內以泡沫陶瓷大板為主要產品、具有一定規(guī)模的生產廠家近20家，其中主要分布在華中、華東、華南地區(qū)，大致分布為:廣東2家、福建1家、山東2家、天津1家、北京2家、山西1家、江西3家、江蘇3家和浙江2家。這些廠家生產的過濾板大都在國內銷售，出口較少。

2.3 產品質量

國內氧化鋁泡沫陶瓷產品質量參差不齊，產品質量的差距主要體現(xiàn)在過濾板表面裂紋、產品強度、網孔均勻性以及尺寸偏差等方面，質量較好的過濾板具有產品強度高、表面無裂紋、網孔均勻、尺寸偏差小等特點。國內質量好的過濾板與國外產品相比差距不大，主要是在產品外觀上存在一定不足，如網絲不夠粗、表面不夠光滑等，還有就是產品穩(wěn)定性不如國外控制得好。

2.4 產品銷售情況

國內廠家生產的過濾板主要是滿足國內各鋁廠的需求，現(xiàn)在國內鋁廠基本都采用過濾板凈化鋁液，從而達到提高鋁制品合格率及性能的目的。我國是鋁制品的生產大國，鋁制品產量一直居于世界第一，但主要以中低端產品為主。隨著市場需求的不斷擴大，鋁制品必定要走向高端化，泡沫陶瓷過濾板的使用可提高鋁制品的質量，提高產品檔次，使之滿足高端市場的要求。因此，對過濾板的需求將不斷增加，其市場也將變得廣闊。

2.5 生產工藝現(xiàn)狀

國內泡沫陶瓷生產普遍采用的是有機前驅體浸漬法，由于該法操作簡便、設備投入少、生產易于控制，并且能實現(xiàn)批量生產，因此得到了廣泛運用。雖然每個廠家生產的具體情況有所不同，但大致工藝過程及所需控制的工藝技術點都是一樣的。該制備方法主要有三個關鍵因素:一是海綿的選擇及控制;二是原料的配比;三是燒成的控制。

3前景展望

3.1 生產工藝展望

隨著有機前驅體浸漬法制備泡沫陶瓷工藝的不斷成熟，以及國內生產廠家的不斷研發(fā)創(chuàng)新，泡沫陶瓷生產工藝將朝著科技化、自動化的方向發(fā)展。例如原料配料將朝著攪拌球磨的方式發(fā)展，這樣制備的漿料均勻性較好;干燥將向微波干燥方式發(fā)展，該方法具有節(jié)約能源、干燥快速、均勻的特點;燒成將向輥道窯燒成方式轉變，因輥道窯具有內部氣氛和溫度均勻、產量大等特點，有利于提高產品質量。這些工藝在國外已經比較成熟，也是國內目前要引進吸收和消化的。

另外，利用陶瓷廢料生產泡沫陶瓷也是未來發(fā)展的重要方向，符合現(xiàn)在提倡的資源節(jié)約、環(huán)境友好型生產的可持續(xù)發(fā)展方針。侯來廣[4]等已經報道了陶瓷廢料在多孔陶瓷制備中的應用，并列舉實例說明了其必要性和可行性。

3.2 產品質量展望

隨著先進生產工藝與設備的引進，氧化鋁泡沫陶瓷過濾板的產品質量將逐步得以提高，并朝著產品規(guī)格越來越大、網孔越來越小、成本越來越低及產品強度越來越高的方向發(fā)展。這些都是對鋁及鋁合金廠家提出的要求，也是未來市場提出的要求。

3.3 產品銷售展望

目前，國內過濾板出口還很少。但未來幾年，隨著國內泡沫陶瓷市場競爭的加劇，開拓國外市場將成為國內廠家的新方向，尤其是中東、非洲、南美等發(fā)展中地區(qū)的市場將成各廠家爭相開發(fā)的目標，過濾板的出口銷量也將隨之增大。

4結 語

(1) 隨著對鋁制品質量要求的不斷提高，氧化鋁泡沫陶瓷大板以其優(yōu)良的過濾性能，其應用前景將更加廣闊，同時競爭也將更加激烈;

(2) 氧化鋁泡沫陶瓷的生產工藝將在現(xiàn)有的基礎上得到進一步的發(fā)展，尤其是配料、干燥與燒成工藝將逐步與國外對接;

(3) 氧化鋁泡沫陶瓷大板的出口量將在未來幾年內持續(xù)增加，產品質量也將逐漸提升，向著網孔小、尺寸偏差小、產品強度高的方向發(fā)展;

(4)利用陶瓷廢料制備氧化鋁泡沫陶瓷將成為未來幾年的重要發(fā)展方向;

(5) 開發(fā)氧化鋁泡沫陶瓷的新用途，如在污水處理等方面的應用，也是氧化鋁泡沫陶瓷未來發(fā)展的方向。

參考文獻

[1] Zhu Xinwen，Jiang Dongliang，Tan Shouhong，et al.Improvement in the thickness of reticulatedporous ceramics[J].J.Am Ceram Soc，2001，84(7):1654-1656.

[2] 張守梅，曾令可.環(huán)保吸聲材料的發(fā)展及展望[J].陶瓷學報，2002，23(1):56～60.

[3] 李小龍.多孔陶瓷材料[J].中國陶瓷，2000，36(4):36-39.

[4] 侯來廣，劉艷春，曾令可等.陶瓷廢料在功能性多孔陶瓷制備中的應用[J].佛山陶瓷，2009，8:1-4.