多孔陶瓷（Porous ceramic）是一种新型的绿色陶瓷材料，具有超轻、高比强度、高比刚度、高能量吸收、发达的比表面积以及独有的物理特性，还兼具减震、隔热、散热、吸声、电磁屏蔽、渗透性等功能。冷冻干燥法作为环保型绿色工艺，逐渐成为一种制备多孔陶瓷的新方法。在采用冷冻干燥法制备多孔陶瓷材料的过程中，多孔陶瓷的孔隙结构主要由冰晶形貌决定，而孔隙结构又直接影响多孔陶瓷的性能，因此对冰晶形貌和冷冻工艺的控制研究具有重要意义。本文对固相含量、冷冻温度、烧结温度、添加剂等因素对氧化铝多孔陶瓷显微结构、气孔率和抗压强度的影响进行了详细研究，并探讨了成孔机理。研究结果表明，通过对冷冻干燥工艺过程的控制，制备出了具有高气孔率、高强度、呈层片状和蜂窝状复杂孔隙结构的氧化铝多孔陶瓷材料。浆料中的固相含量对多孔陶瓷的气孔率及抗压强度有着较大影响，当固相含量由11vol%增加到43vol%，气孔率从72%下降到19%，抗压强度由12MPa增加到33MPa。当固相含量不变时，随着烧结温度的升高，气孔率及孔径在减小，而抗压强度在增加。以水玻璃为粘结剂，可以显著提高多孔陶瓷的机械强度，但会对气孔率有一定的影响，少量添加水玻璃可以提高抗压强度，当水玻璃加入量超过30wt%后，气孔率和抗压强度开始减小。在水基陶瓷浆料中添加一定比例的抗冻剂甘油，配制出不同浓度的水-甘油基陶瓷浆料后进行烧结，对比实验发现，宏观裂纹明显减少，抗压强度增加。使用水玻璃作为粘结剂，在烧结后的样品中含有钠离子，对高温性能有一定影响。以聚乙烯醇作为粘结剂代替水玻璃，样品多孔显微结构发生明显改变，由层片状变为蜂窝状，气孔率增加，常温下抗压强度略有降低，但高温使用环境下性能稳定。兼具分散和粘结功能的聚丙烯酰胺作为粘结剂使用时，分散效果较好，可以制备出低固相含量、高气孔率和大孔径的多孔陶瓷。在采用冷冻干燥工艺制备氧化铝多孔陶瓷的过程中，通过控制工艺过程，选择不同的添加剂和工艺参数，可以制备出具有不同微观结构和使用目的的多孔陶瓷产品，用于不同的环境。