2026-08-19 09:36:56 分类:材料工艺
去年东莞那批国六DPF用的多孔碳化硅陶瓷,三万公里不到,17%直接堵到背压超差,有三个还在高温下炸了。客户把样品寄回来的时候,我攥着半块碎陶瓷,指甲缝里都是黑灰,骂了三天街。
大家吹的”孔隙率”,都是偷换概念
现在市面上随便找个多孔陶瓷的产品页,核心参数第一栏肯定标总孔隙率,从30%到70%,数字好看得很。说白了就是偷换概念。总孔隙率算的是所有孔的体积占比,谁管你孔的大小匀不匀,位置对不对?
我实验室上个月刚做了一组平行测试,同批脱模烧结的氧化铝多孔陶瓷,切下中心样和边缘样测孔径,差三倍都不奇怪。
多孔陶瓷断面孔径扫描电镜图
做膜分离的都懂,大孔漏杂质,小孔直接堵,总孔隙率再符合招标要求,有什么用?之前做污水处理的老客户找我,拿国内某大厂量产的多孔陶瓷膜,出水水质一天一个样,今天达标明天超标,拆开看就是一半孔大一半孔小,根本没法稳定用。
市面上90%的量产多孔陶瓷,孔径分布偏差都在±40%以上。这个数字,有几家敢印在产品说明书上?没有,全拿总孔隙率蒙人。
成型烧结那点猫腻,没人说透
造孔的方法翻来覆去就那几种,添加造孔剂、发泡、模板、3D打印,说起来头头是道,真做起来全是坑。
加淀粉、PMMA颗粒做造孔剂,造孔剂本身的粒径差就快一倍,烧完挥发留下的孔,能匀到哪去?发泡法更扯,气泡大小全看料浆黏度和搅拌速度,哪怕是全自动线,料浆温度差两度,黏度飘10Pa·s,出来的气泡大小直接差出一个数量级。
凝胶注模成型算是精度高的了对吧?说实话,那玩意只能做小尺寸,超过300mm见方,凝胶固化收缩的时候,边角和中心的收缩率差两个百分点,孔跟着变形歪掉,十件有八件不合格。
多孔陶瓷烧结生坯脱模现场图
我前两年花了快两年试梯度造孔,就是把造孔剂按粒径分层铺,就是想解决大尺寸件的孔径均匀性问题,前前后后烧了15炉,裂了12个试样,最后只剩一个合格的,算下来成本比普通同规格产品高8倍,你说卖给谁?谁要?
不过话说回来,也不能全怪厂家。量产都是走量,客户买货先比价格,你做出来匀的,贵三倍,没人买单,那谁愿意啃这个硬骨头?实测发现,哪怕是日本进口的顶级多孔陶瓷,100mm以上的大尺寸件,孔径偏差也能到25%,只是人家控制的比我们好点,没差到离谱罢了。
产业化绕不开的死结,没人敢提
产业化绕不开的死结,没人敢提
现在圈子里全是吹多孔陶瓷的,能做柴油颗粒捕集,能做污水处理膜,能做储能隔热,还能做人体骨支架,好像什么领域都能插一脚,全是未来前景大好。说白了,十分之九都是实验室里的小样品,真到量产放大,一准死在孔径均匀性上。
你做人体骨支架,孔径差个100微米,细胞长不进去,就是废的。你做高温隔热件,孔大了漏热,孔小了应力集中,用几次就裂。你做DPF,孔不均匀,一边堵一边空,背压涨的飞快,没几万公里就废了,就是我开头说的那个下场。
有人说,3D打印能解决啊?对,3D打印能逐个孔控制大小,打出来匀得很。可一个巴掌大的过滤件,成本大几百,做DPF一个成品才卖多少钱?批量生产一个小时出一件,够给车企供货吗?模板法用均匀的聚苯乙烯微球做模板,孔径确实匀,那微球一克几十块,做一公斤多孔陶瓷要加三百克,成本直接上天,哪个行业用得起?
我干这行15年,见过不下十个拿了融资的多孔陶瓷项目,PPT做的漂亮,数据全是对的,一到中试放大,问题全出来了,最后不了了之。不是方向错了,是大家都故意绕开这个最根本的问题,都去炒概念蹭热点,没人愿意沉下心啃这块硬骨头。
现在这个领域,好看的检测数据一大堆,SCI论文能堆一人高,真能解决量产孔径均匀性问题的低成本工艺,一个都没有。这就是现状。别吹了。
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文章名称:多孔陶瓷:被吹上天的新材料,藏着没人敢说的死穴
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