陶瓷前驅(qū)體可用于制備軟磁陶瓷材料,,如鐵氧體陶瓷前驅(qū)體,。軟磁陶瓷材料具有高磁導(dǎo)率、低矯頑力和低損耗等特點(diǎn),,常用于制作電感器,、變壓器,、磁頭等電子元件,在電力電子,、通信等領(lǐng)域有重要應(yīng)用,。部分陶瓷前驅(qū)體可用于制備硬磁陶瓷材料,如鋇鐵氧體(BaFe??O??),、鍶鐵氧體(SrFe??O??)等,。硬磁陶瓷材料具有較高的剩磁和矯頑力,,能夠長(zhǎng)期保持磁性,,常用于制造永磁電機(jī)、揚(yáng)聲器,、磁傳感器等器件,。一些陶瓷前驅(qū)體材料具有溫度敏感特性,可用于制備溫度傳感器,。例如,熱敏陶瓷前驅(qū)體可以通過(guò)測(cè)量其電阻隨溫度的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確測(cè)量和控制,,廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化,、家電、汽車(chē)等領(lǐng)域,。未來(lái),陶瓷前驅(qū)體有望在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,,推動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,。陜西陶瓷樹(shù)脂陶瓷前驅(qū)體
陶瓷前驅(qū)體在航天領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,從熱防護(hù)系統(tǒng)角度來(lái)講:①陶瓷基復(fù)合材料熱結(jié)構(gòu)部件:如 C/SiC 復(fù)合材料,,可用于飛行器的熱防護(hù)系統(tǒng)頭錐,、迎風(fēng)面大面積部位、翼前緣和體襟翼等,。通過(guò)前驅(qū)體浸漬裂解工藝制備的 C/SiBCN 材料,,比 C/SiC 具有更優(yōu)異的高溫抗氧化性能。在 1400℃下空氣中的氧化動(dòng)力學(xué)常數(shù) kp 明顯低于 SiC 陶瓷,,且 C/SiBCN 復(fù)合材料室溫下彎曲強(qiáng)度 489MPa,,在 1600℃彎曲強(qiáng)度仍達(dá)到 450MPa 以上。②超高溫陶瓷防熱材料:利用陶瓷前驅(qū)體可制備超高溫納米復(fù)相陶瓷,,如 (Ti,Zr,Hf) C/SiC 陶瓷,。采用乙烯基聚碳硅烷與含鈦、鋯,、鉿的無(wú)氧金屬配合物反應(yīng)合成的單源先驅(qū)體,,經(jīng)放電等離子燒結(jié)技術(shù)制備出的此類(lèi)陶瓷,,在 2200℃的燒蝕實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出極低的線燒蝕率,為 - 0.58μm/s,。北京耐高溫陶瓷前驅(qū)體復(fù)合材料新型液態(tài)聚碳硅烷陶瓷前驅(qū)體的出現(xiàn),,為碳化硅基超高溫陶瓷及復(fù)合材料的制備提供了新的途徑。
目前,,陶瓷前驅(qū)體的研究在國(guó)內(nèi)外都受到了廣泛的關(guān)注,。國(guó)內(nèi)技術(shù)較日本、德國(guó)等國(guó)家仍處于追趕階段,,在陶瓷前驅(qū)體的開(kāi)發(fā)技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域的研究也在持續(xù)深入,,還存在著研究能力較弱,研究成果產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化實(shí)力不足等諸多問(wèn)題,。未來(lái),,陶瓷前驅(qū)體的發(fā)展趨勢(shì)將向更長(zhǎng)時(shí)間、更高服役溫度,、更高力學(xué)強(qiáng)度方向發(fā)展,,為此亟需開(kāi)展無(wú)氧陶瓷前驅(qū)體、多元復(fù)相陶瓷前驅(qū)體等新型超高溫陶瓷前驅(qū)體的開(kāi)發(fā),。同時(shí),,隨著科技的不斷進(jìn)步,陶瓷前驅(qū)體的制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷拓展和創(chuàng)新,。
常見(jiàn)的陶瓷前驅(qū)體主要包括聚合物前驅(qū)體,、金屬有機(jī)前驅(qū)體和溶膠 - 凝膠前驅(qū)體等,其中金屬有機(jī)前驅(qū)體包含下述:①金屬醇鹽:如鈦酸丁酯等,,是制備鈦酸鹽陶瓷的常用前驅(qū)體,。在溶膠 - 凝膠法中,金屬醇鹽通過(guò)水解和縮聚反應(yīng),,可形成金屬氧化物陶瓷,。以鈦酸丁酯為前驅(qū)體制備二氧化鈦陶瓷時(shí),鈦酸丁酯在水和催化劑的作用下發(fā)生水解,,生成氫氧化鈦,,再經(jīng)過(guò)加熱脫水等過(guò)程,得到二氧化鈦陶瓷,。②金屬有機(jī)框架(MOFs):具有多孔結(jié)構(gòu)和可調(diào)節(jié)的化學(xué)組成,,可作為金屬氧化物或金屬陶瓷的前驅(qū)體。MOFs 在高溫下分解,,能夠產(chǎn)生特定組成和形貌的金屬氧化物或金屬陶瓷材料,。采用 3D 打印技術(shù)與陶瓷前驅(qū)體相結(jié)合,可以制造出復(fù)雜形狀的陶瓷構(gòu)件。
以下是一些可以輔助研究陶瓷前驅(qū)體熱穩(wěn)定性的分析技術(shù):氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS),。①原理:將氣相色譜的高效分離能力與質(zhì)譜的定性和定量分析能力相結(jié)合,,對(duì)陶瓷前驅(qū)體在熱分解過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性產(chǎn)物進(jìn)行分析。通過(guò)鑒定和定量這些揮發(fā)性產(chǎn)物,,可以了解前驅(qū)體的熱分解機(jī)制和反應(yīng)路徑,。②應(yīng)用:確定陶瓷前驅(qū)體熱分解過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性產(chǎn)物的種類(lèi)和含量,推斷其熱分解反應(yīng)的機(jī)理,。例如,,在研究含有機(jī)成分的陶瓷前驅(qū)體時(shí),GC-MS 可以分析其熱分解產(chǎn)生的有機(jī)氣體,,從而了解有機(jī)成分的分解情況,。研究陶瓷前驅(qū)體的降解行為對(duì)于其在環(huán)境友好型材料中的應(yīng)用具有重要意義。江蘇陶瓷樹(shù)脂陶瓷前驅(qū)體價(jià)格
金屬有機(jī)陶瓷前驅(qū)體能夠制備出兼具金屬和陶瓷特性的復(fù)合材料,,應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域,。陜西陶瓷樹(shù)脂陶瓷前驅(qū)體
某些陶瓷前驅(qū)體可以作為藥物載體,實(shí)現(xiàn)藥物的可控釋放,。例如,,磷酸二氫鋁陶瓷前驅(qū)體具有良好的生物相容性和一定的孔隙結(jié)構(gòu),能夠負(fù)載藥物并在體內(nèi)緩慢釋放,,提高藥物的療效和靶向性,。將陶瓷前驅(qū)體與藥物結(jié)合制備成緩釋微球,可以延長(zhǎng)藥物的作用時(shí)間,,減少藥物的給藥頻率和副作用。例如,,利用生物可降解的陶瓷前驅(qū)體制備的緩釋微球,,能夠在體內(nèi)逐漸降解并釋放藥物,實(shí)現(xiàn)藥物的長(zhǎng)期緩釋,。陶瓷前驅(qū)體可以與生物活性分子結(jié)合,,促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化,用于神經(jīng)組織的修復(fù)和再生,。例如,,通過(guò)在陶瓷前驅(qū)體表面修飾神經(jīng)生長(zhǎng)因子等生物活性物質(zhì),可以制備出具有神經(jīng)誘導(dǎo)活性的支架材料,,促進(jìn)神經(jīng)組織的修復(fù),。一些陶瓷前驅(qū)體可以與生物材料復(fù)合,制備出具有良好生物相容性和透氣性的皮膚組織工程支架,,用于皮膚缺損的修復(fù),。例如,將陶瓷前驅(qū)體與膠原蛋白等生物材料結(jié)合,可以制備出能夠促進(jìn)皮膚細(xì)胞生長(zhǎng)和愈合的支架材料,。陜西陶瓷樹(shù)脂陶瓷前驅(qū)體