1. 材料因素

• 陶瓷粉體質(zhì)量差：
  若原料純度低、顆粒粗大或含有雜質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)后結(jié)構(gòu)不均勻，降低強(qiáng)度。
  建議：選用高純度、細(xì)顆粒（納米或亞微米級(jí)）的陶瓷粉體（如氧化鋁、碳化硅等），并確保分散均勻。

• 粘結(jié)劑或添加劑不當(dāng)：
  過量或不當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑（如聚乙烯醇）可能在燒結(jié)后留下孔隙或弱相。
  建議：優(yōu)化粘結(jié)劑比例，或引入增韌劑（如纖維、納米顆粒）。

2. 工藝問題

• 成型壓力不足：
  壓制坯體時(shí)壓力過低會(huì)導(dǎo)致顆粒間結(jié)合不緊密，燒結(jié)后孔隙率高。
  建議：提高干壓或等靜壓成型壓力，或采用注漿成型優(yōu)化坯體密度。

• 燒結(jié)制度不合理：

  • 溫度過低：致密化不足，顆粒未充分結(jié)合。

  • 升溫/降溫過快：熱應(yīng)力導(dǎo)致微裂紋。
    建議：優(yōu)化燒結(jié)曲線（如緩慢升溫、適當(dāng)保溫），或采用熱壓燒結(jié)提高致密度。

• 孔隙率過高：
  過濾板需要一定孔隙，但孔隙分布不均或孔徑過大會(huì)削弱強(qiáng)度。
  建議：通過造孔劑（如石墨、淀粉）控制孔隙的均勻性和孔徑分布。

3. 微觀結(jié)構(gòu)缺陷

• 裂紋或氣孔集中：
  制備過程中產(chǎn)生的微裂紋或氣孔會(huì)成為應(yīng)力集中點(diǎn)，引發(fā)脆裂。
  建議：通過SEM觀察斷面，調(diào)整工藝以減少缺陷。

• 晶粒異常長(zhǎng)大：
  燒結(jié)溫度過高可能導(dǎo)致晶粒粗化，降低強(qiáng)度。
  建議：加入晶界抑制劑（如氧化鎂），或降低燒結(jié)溫度。

4. 設(shè)計(jì)問題

• 形狀或厚度不合理：
  過濾板若厚度過薄或存在尖銳轉(zhuǎn)角，易因應(yīng)力集中而破裂。
  建議：優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如增加加強(qiáng)筋、圓弧過渡）。

5. 后處理不足

• 未進(jìn)行表面強(qiáng)化：
  表面涂層或熱處理可提升抗裂性。
  建議：嘗試表面鍍膜（如SiO?）或退火消除內(nèi)應(yīng)力。

增韌方法

• 復(fù)合增韌：添加纖維（如碳纖維）、納米顆粒（如ZrO?相變?cè)鲰g）或第二相顆粒。

• 仿生結(jié)構(gòu)：模仿貝殼層狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多尺度微觀形貌。

通過系統(tǒng)分析材料、工藝和結(jié)構(gòu)，針對(duì)性優(yōu)化可顯著改善陶瓷過濾板的脆性。建議從燒結(jié)制度和添加劑入手，結(jié)合微觀表征（如XRD、SEM）逐步調(diào)整配方和工藝。