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师法自然:新方法巧妙降低陶瓷烧结温度
2017-03-20 11:31:47 作者:本网整理 来源:材料牛

20170307-贺达-丁琬芝

 

  瑞士苏黎世联邦理工大学研究中心(Switzerland's ETH Zurich research center)的科学家们发明了一种“冷烧结”方法,可以极大降低陶瓷的烧结温度。


  通常,制备陶瓷产品时,原材料必须在烧窑中加热到1000℃以上。毫无疑问,这是一个需要消耗大量能量的过程。然而,瑞士苏黎世联邦理工大学研究中心(Switzerland's ETH Zurich research center)的科学家们成功发明出一种更加节约能量的室温技术,取代了传统的烧窑。


  这种工艺被称为“冷烧结”:将极细的碳酸钙粉末和水混合后置于模具中。通过液压机对混合物施加压力,将其压实成固体。该过程类似于自然界中沉积岩的形成过程,自然界中沉积岩就是通过上覆沉积物的不断挤压形成的。


  虽然形成沉积岩需要数百万年时间,但冷烧结陶瓷的形成在一小时内就能完成。据称,产品的硬度与石头或者混凝土一样坚硬,且其断裂前可承受的力比混凝土大10倍左右。


  该工艺所需能量比烧窑少很多,且碳酸钙可以由从工业废气中捕获的二氧化碳制得,并以陶瓷的形式永久储存二氧化碳。此外,碳酸钙还有可能与其它材料如塑料粉末等混合后形成复合材料。


  然而,目前为止,研究人员仅能生产尺寸约一法郎硬币大小的样品。虽然使用当前的装置也可以生产陶瓷浴室瓷砖等小物品,但若要制备大型物品的话,还需成比例地提高压力。

 

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