多孔陶瓷在化学稳定性、力学性质、抗高温氧化及耐热冲击等方面具有优异的性能,可作为生物材料、催化剂载体、过滤器、热交换器等使用。多孔陶瓷的传统制备工艺有溶胶-凝胶工艺、有机泡沫浸渍工艺、添加造孔剂工艺、挤压成型工艺等。本文选用添加造孔剂工艺方法,利用石英砂为骨料,二氧化钛作为添加剂,选取适量淀粉作为造孔剂,在1620℃~1660℃真空条件下制备了具有一定强度和孔隙率的二氧化钛多孔陶瓷材料,并进行了光催化降解实验研究。在前期研究的基础上,又以二氧化钛多孔陶瓷作为清洁材料设计了一整套用于城市污水处理的环保装置。主要实验结果归纳如下:(1)不同原料配比对多孔陶瓷性能有较大影响。多孔陶瓷的气孔率随着造孔剂用量的增加而提高。在制品烧结过程中,造孔剂在高温时燃尽,留下空隙,形成孔道。随着造孔剂含量的增加,其燃尽后留在坯体中的空隙总体积也增加,使气孔率提高。当造孔剂用量大于30%时,制品的气孔率都能达到56%以上。综合考虑气孔率和抗弯强度,淀粉的配比选用35%较合适。(2)石英多孔陶瓷烧结过程中,烧结温度对多孔陶瓷的性能有显著影响。随着烧结温度升高,多孔陶瓷的气孔率下降、抗弯强度不断增大,较佳的石英基二氧化钛多孔陶瓷的烧结温度为1600℃;(3)保温时间从30min延长到120min对多孔陶瓷的性能有一定的影响但不明显。保温时间60min时足以满足多孔陶瓷的使用要求。在优化的烧结工艺条件下,制备的多孔陶瓷具有孔隙率高,孔结构单一且孔径均匀的特点,平均孔径大约为30.25μm左右,气孔率在40%左右,且具有良好的抗弯强度及光催化性能。