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随着材料科学的迅速发展以及对环保、能源节约的日益重视，人们对多孔材料的性能也提出了越来越高的要求。在众多多孔陶瓷材料中，莫来石多孔陶瓷具有熔点高、体积密度小、化学稳定性好、热导率低和抗热震性能好等优点，在高温气体过滤、隔热材料、废水处理、催化剂载体等方面得到了广泛的应用。然而，多孔陶瓷的高气孔率必然导致它的机械强度降低。因此，如何经济环保地制备兼具高气孔率与高强度的莫来石多孔陶瓷是研究者们关注的热点。为了解决这个问题，在莫来石多孔陶瓷材料中引入第二相或莫来石纤维是有效方法之一。因此，本文旨在以制备兼具高气孔率与高强度的莫来石多孔陶瓷为研究目标，同时达到经济环保和节约能源的双重目的。
本文以天然矿物锆英石和高铝矾土粉末为原料，一定比例的淀粉和石墨为造孔剂，采用造孔剂法成功制备出ZrO2-莫来石多孔陶瓷，探究了造孔剂含量、烧结温度对ZrO2-莫来石多孔陶瓷性能的影响;随后以莫来石纤维为骨架，锆英石和高铝矾土为粘结材料，采用叔丁醇基凝胶注模成型工艺成功制备了ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷，同时通过引入ρ-Al2O3，采用新型环保水基凝胶注模成型工艺成功制备出ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷，研究了以上两种制备工艺下不同纤维配比对ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷的烧结性能、气孔率、相组成、微观结构、孔径分布、抗压强度和热导率的影响。另外，通过向原料中加入一定量的Y2O3添加剂，探究了Y2O3对ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷性能的影响。主要获得以下结论:
(1)采用造孔剂法制备的多孔陶瓷，随着造孔剂含量的增加，多孔陶瓷的气孔率升高，抗压强度下降，在1600℃下锆英石完全分解，其物相组成主要有ZrO2和莫来石晶相。
(2)利用叔丁醇基凝胶注模工艺制备出孔径分布窄的ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷，随着纤维含量增多，多孔陶瓷的显气孔率升高，线性收缩率、体积密度、抗压强度及热导率均下降，制备出的多孔陶瓷的显气孔率为68.1-84.3％，抗压强度为0.54-6.32MPa，热导率为0.244-0.566W(m·K)-1，孔径分布范围约为5μm。
(3)通过新型环保型水基凝胶注模工艺制备的ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷，随着纤维含量增多，多孔陶瓷的显气孔率升高，线性收缩率、体积密度、抗压强度及热导率均下降，制备出的多孔陶瓷的显气孔率为47.3-55.6％，抗压强度为10.4-14.4MPa，热导率为0.752-0.854W(m·K)-1，孔径分布范围约为3.8-5.0μm，当增加纤维含量配比为1∶3时，对多孔陶瓷性能影响不大。
(4)Y2O3的加入使多孔陶瓷的热导率、显气孔率降低，抗压强度升高。
本文以天然矿物锆英石和高铝矾土粉末为原料，一定比例的淀粉和石墨为造孔剂，采用造孔剂法成功制备出ZrO2-莫来石多孔陶瓷，探究了造孔剂含量、烧结温度对ZrO2-莫来石多孔陶瓷性能的影响;随后以莫来石纤维为骨架，锆英石和高铝矾土为粘结材料，采用叔丁醇基凝胶注模成型工艺成功制备了ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷，同时通过引入ρ-Al2O3，采用新型环保水基凝胶注模成型工艺成功制备出ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷，研究了以上两种制备工艺下不同纤维配比对ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷的烧结性能、气孔率、相组成、微观结构、孔径分布、抗压强度和热导率的影响。另外，通过向原料中加入一定量的Y2O3添加剂，探究了Y2O3对ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷性能的影响。主要获得以下结论:
(1)采用造孔剂法制备的多孔陶瓷，随着造孔剂含量的增加，多孔陶瓷的气孔率升高，抗压强度下降，在1600℃下锆英石完全分解，其物相组成主要有ZrO2和莫来石晶相。
(2)利用叔丁醇基凝胶注模工艺制备出孔径分布窄的ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷，随着纤维含量增多，多孔陶瓷的显气孔率升高，线性收缩率、体积密度、抗压强度及热导率均下降，制备出的多孔陶瓷的显气孔率为68.1-84.3％，抗压强度为0.54-6.32MPa，热导率为0.244-0.566W(m·K)-1，孔径分布范围约为5μm。
(3)通过新型环保型水基凝胶注模工艺制备的ZrO2-莫来石-莫来石纤维多孔陶瓷，随着纤维含量增多，多孔陶瓷的显气孔率升高，线性收缩率、体积密度、抗压强度及热导率均下降，制备出的多孔陶瓷的显气孔率为47.3-55.6％，抗压强度为10.4-14.4MPa，热导率为0.752-0.854W(m·K)-1，孔径分布范围约为3.8-5.0μm，当增加纤维含量配比为1∶3时，对多孔陶瓷性能影响不大。
(4)Y2O3的加入使多孔陶瓷的热导率、显气孔率降低，抗压强度升高。