造孔剂对粉煤灰-城市污泥多孔陶瓷性能的影响

以粉煤灰和城市污泥为主要原料,使用淀粉和稻壳为造孔剂,再辅以膨润土、无水硅酸钠为添加剂制备多孔陶瓷。对多孔陶瓷的性能进行了研究,采用XRD、SEM表征多孔陶瓷的微观结构。结果表明,使用稻壳和淀粉作造孔剂都能制备出具有一定的强度和显气孔率的多孔陶瓷,使用稻壳作造孔剂时性能略优于淀粉。当使用40%量稻壳作造孔剂时,可制备出的显气孔率为52.81%,抗折强度9.12 MPa,气孔呈三维连通的优质多孔陶瓷。     

挥发性造孔剂对镍铝基金属结合剂的结构与性能影响

为改善镍铝基金属结合剂的不足,采用真空热压烧结的方法将造孔剂添加到镍铝基金属结合剂中,探究造孔剂对镍铝基金属结合剂的力学性能和显微结构的影响。结果表明:样品的气孔率随着造孔剂体积分数的增大而增大,抗折强度则与气孔率的趋势相反。     

粉煤灰合成钙长石多孔陶瓷的结构与性能

以高钙粉煤灰为主要原料,通过添加造孔剂,采用高温固相烧结法合成出钙长石多孔陶瓷。考察了烧成制度和造孔剂含量对多孔陶瓷显气孔率及抗折强度的影响。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征了多孔陶瓷的物相组成和微观结构。结果表明:提高烧成温度和延长保温时间会降低多孔陶瓷的显气孔率,增强其抗折强度;增加造孔剂含量会导致显气孔率升高,但过量添加反而造成显气孔率下降。当烧成温度为1 140℃、保温时间为90 min、造孔剂含量为35%(质量分数)时,多孔陶瓷具有较高的显气孔率和抗折强度(分别达到58.05%和9.41 MPa)。多孔陶瓷的主晶相为钙长石,孔径分布为数微米到150μm。     

无机盐/石英基复合相变储能材料多孔陶瓷基体的制备

以石英为骨料,钾长石为高温粘结剂,木炭为造孔剂制备无机盐/石英基复合相变储能材料用的微米孔石英多孔陶瓷基体,采用正交实验法系统研究了骨料颗粒粒度、造孔剂粒度、造孔剂含量、高温粘结剂含量及烧成温度对石英多孔陶瓷的显气孔率和抗折强度的影响.研究结果表明,影响石英多孔陶瓷抗折强度的最主要因素是长石含量,其次是骨料粒度和造孔剂粒度;影响石英多孔陶瓷显气孔率的主要因素是造孔剂含量.制备微米孔石英多孔陶瓷的优化配方和工艺是:石英、木炭和长石均过325目筛,三者质量比为7:2:1,烧成温度为1270f,保温时间为1h.该陶瓷具有以下优良的性能:显气孔率为55.12％,体积密度为1.14 g,/cm3,抗折强度为3.14 MPa,抗压强度为7.12 MPa,平均孔径为13.87 μm且孔径分布范围较窄,96％的气孔孔径在9～21 μm之间.     

Al2O3多孔陶瓷的制备和性能研究

采用乙基纤维素为成孔剂制备了Al2O3多孔陶瓷,探讨了工艺参数对其性能的影响。研究结果表明,造孔剂含量、球磨时间及烧结温度均对多孔陶瓷的气孔率和抗折强度有影响。烧结温度的升高使得气孔率降低,但变化不明显,抗折强度明显提高。随造孔剂含量的升高,使得气孔率逐渐上升,超过20％后变化趋于平稳。随着球磨时间的增加,试样呈现气孔率下降和抗折强度升高的趋势。以烧结温度为1580℃,造孔剂含量20％;球磨时间为2．5h的条件下,可获得高显气孔率、抗折强度较高的舢203多孔陶瓷。     

助烧剂(SiO_2-Y_2O_3-Al_2O_3和SiO_2-高岭土)制备多孔碳化硅陶瓷的性能研究

笔者以碳化硅为主要原料,以羧甲基纤维素钠(CMC)为造孔剂,分别从SiO_2-Y_2O_3-Al_2O_3和SiO_2-高岭土为助烧剂,制备多孔碳化硅陶瓷。本实验采用阿基米德法测量多孔陶瓷的气孔率,采用洛氏硬度仪测量其硬度,采用万能材料试验机测量了其抗折强度。实验结果表明:以SiO_2-Y_2O_3-Al_2O_3为助烧剂,且在SiO_2-Y_2O_3-Al_2O_3含量为20%时,所制备的碳化硅多孔陶瓷性能较以SiO_2-高岭土为助烧剂时优越。以SiO_2-Y_2O_3-Al_2O_3为助烧剂,在1 500℃可以制备出性能较好的多孔碳化硅陶瓷。当SiO_2-Y_2O_3-Al_2O_3含量为_20%时,制备的碳化硅多孔陶瓷兼具有较大的气孔率和优良的力学性能,其开口气孔率为23.73%,硬度及抗折强度分别为62MPa和15.47MPa,从断口可以看出,气孔较多且分布均匀。     

氧化铝纤维对多孔陶瓷载体性能的影响

通过添加适量的塑性剂和造孔剂,采用挤压成型的方式制成了氧化铝纤维增强多孔陶瓷.探讨了不同烧结温度和不同纤维含量对于多孔陶瓷性能的影响.随着烧结温度的提高和纤维含量的增加,样品的线收缩率不断减小,而气孔率和抗折强度先增加后减小.在900℃烧结后,纤维含量4％时,材料最大抗折强度最高并达到4.19Mpa,比基体材料提高了35％.氧化铝纤维的加入有效地解决了多孔陶瓷开裂的问题.     

造孔剂和增强剂对工业固废基多孔陶瓷性能的影响

以镁渣,粉煤灰为原料,添加造孔剂(电石渣、碳粉)和增强剂(高岭土、膨润土)制备多孔陶瓷,并研究造孔剂和增强剂种类和含量对多孔陶瓷性能的影响.结果表明,添加造孔剂后,多孔陶瓷的烧失率、吸水率和气孔率升高,体积密度和强度降低.同等含量时,碳粉具有较好的造孔效果;多孔陶瓷的烧失率、吸水率和气孔率最高可分别达到30％,38％和53％,体积密度最小达到1.4 g/cm3;添加增强剂后,多孔陶瓷的强度大为提高,但其吸水率、气孔率降低,体积密度增加.高岭土的含量不大于10％时,其粘结增强效果明显优于同等含量膨润土的;多孔陶瓷的压缩强度可至28 MPa.     

SiC/莫来石复相多孔陶瓷气孔率和强度的影响因素

以煅烧高岭土、Al(OH)3粉末、SiC粉末为主要原料,以石墨为造孔剂制备了SiC/莫来石复相多孔陶瓷,研究了造孔剂含量、碳化硅颗粒粒径以及烧结温度对SiC/莫来石复相多孔陶瓷抗弯强度和气孔率的影响,并分别用XRD和SEM分析晶相组成和断面显微结构.结果表明:当SiC粒径为60 μm,造孔剂含量为15％时,在1400℃下保温3h制备的样品综合性能最佳,其孔隙率为30.3％,抗折强度达到58.0 MPa.     

重结晶SiC陶瓷支撑体的制备及性能

为制备高透气性SiC陶瓷支撑体,以d_(50)=100μm的SiC细粉和d_(50)=2. 5μm的SiC微粉为主要原料,添加聚甲基丙烯酸甲酯为造孔剂,采用机压成型在2 300℃下(Ar保护)烧结2 h制备了重结晶SiC陶瓷试样。研究了SiC微粉含量(质量分数分别为30%、40%、50%、60%、70%和100%)和造孔剂含量(质量分数分别为0、3%、6%)对试样显气孔率、透气度、抗折强度等性能的影响,分析了试样的物相组成和显微结构。结果表明:随着Si C微粉含量的增加,试样的显气孔率不断增加,透气度先增加后减小。造孔剂的加入会导致试样抗折强度衰减严重。当SiC微粉含量(w)为60%且不添加造孔剂时,试样的透气度为40. 23×10~(-12)m~2,显气孔率为34. 5%,常温抗折强度为35. 8 MPa,高温抗折强度为41. 7 MPa。该多孔陶瓷具有连通的孔结构,平均孔径为19. 3μm,孔径分布较窄,适合用作陶瓷支撑体。     

不同造孔剂对煤矸石合成多孔莫来石性能影响的研究

以煤矸石为主要原料,高铝矾土熟料为调配成分,选取不同种类的造孔剂,通过模压成型的工艺,在1200℃下烧结制备多孔莫来石材料。通过TG-DTA、阿基米德法、XRD和SEM等检测手段,对制品的显气孔率、体积密度、力学性能和微观结构等进行研究。结果表明:在1200℃合成主晶相为莫来石的多孔莫来石材料;造孔剂的种类和粒径不同,造孔效果不同;随着造孔剂含量的增加,显气孔率增大,体积密度和抗折强度呈下降趋势。     

氯化钠晶体对树脂结合剂磨片抛光性能影响的研究

为提高树脂磨具的磨抛效果,在树脂结合剂磨具中添加不同含量和粒径的氯化钠(NaCl)晶体,采用热压成型的方法制备树脂结合剂试验条和试验磨片。通过力学性能测试、微观形貌观测和实际磨抛实验,研究NaCl体积分数和粒径对树脂结合剂强度、硬度和磨抛性能的影响。研究表明:NaCl的加入可以使树脂磨具在使用过程中产生均匀的气孔,并且这些气孔的大小和数量可控。随着NaCl体积分数和粒径的增大,试样的抗折强度和硬度均降低。其中,当添加的NaCl体积分数为20%时,粒径为125～250μm的试样抗折强度为58.0 MPa,大于粒径为250～900μm的抗折强度(约46.0 MPa)。当添加的NaCl粒径更大时,试样的硬度降低。磨抛试验表明:磨具中添加NaCl后,石材的表面磨抛效果明显提高。当粒径为250～500μm、添加体积分数为20%时,磨抛后的石材表面具有最佳效果,光泽度达到85度。     

利用煤矸石制备堇青石多孔陶瓷

为了综合利用煤矸石,以煤矸石、滑石等为原料,按堇青石的理论组成配料,分别外加质量分数为0、5%、10%、15%、20%的活性炭粉为造孔剂,在1 400℃下分别保温3和6 h烧结后制备了堇青石多孔陶瓷,通过检测显气孔率和常温抗折强度及其显微结构分析探讨了其合成工艺制度。结果表明:利用煤矸石为主原料,外加5%(w)的活性炭为造孔剂,在1 400℃下保温6 h可以合成性能优良的堇青石多孔陶瓷。所合成的堇青石多孔陶瓷的抗折强度为29.1 MPa,显气孔率为39.8%;显微结构分析显示,该多孔陶瓷中以堇青石相为骨架,内部形成了贯通气孔的多孔结构。     

正交设计优化粉煤灰-煤矸石质多孔陶粒的制备过程

以粉煤灰为主要原料,采用添加造孔剂法制备出了多孔陶粒。为了优化工艺参数,得到性能较好的粉煤灰多孔陶粒,通过正交试验设计,系统地研究了煤矸石的掺量、成孔剂、烧结温度对多孔陶粒的物理化学性能的影响,如气孔率、吸水率、抗压碎强度、物相组成和显微形貌等。研究结果表明,成孔剂是影响多孔陶粒性能的最主要因素。当煤矸石掺量20%、成孔剂15%,经1160℃烧成的多孔陶粒样品有着较大的抗压碎强度,显气孔率也达到58.22%。样品的晶相组成为钙长石,及少量的方石英和赤铁矿。其内部孔隙丰富,大孔与小孔交错分布,是一种兼具较高气孔率和较强力学强度的优质多孔陶瓷。     

造孔剂种类及含量对高孔隙率多孔陶瓷性能的影响

本文以碳粉和淀粉为造孔剂制备高孔隙率多孔陶瓷,研究了造孔剂的种类和含量对多孔陶瓷气孔率、体积密度和力学性能的影响。结果表明:碳粉和淀粉造孔剂含量分别小于37.5%和25%时,多孔陶瓷形态结构完整,无破损。随着两种造孔剂含量增加,多孔陶瓷气孔率均呈增长趋势,体积密度和抗弯强度相应降低。当造孔剂的含量相同时,该体系中淀粉造孔剂的造孔效果优于碳粉造孔剂,其多孔陶瓷孔隙率最高可达33%、体积密度为1.7 g/cm3。但研究发现,碳粉造孔剂制备的多孔陶瓷强度高于淀粉造孔剂多孔陶瓷。     

以硅藻土为硅源制备硅酸钙多孔陶瓷

以硅藻土和碳酸钙为主要原料、淀粉为造孔剂、PVA为粘结剂,通过反应烧结制备了硅酸钙多孔陶瓷。研究了配比和烧结温度对样品体积收缩率、抗压强度和物相组成的影响。同时,也研究了造孔剂含量对气孔率和强度的影响。结果表明,收缩率随烧结温度的升高而增大,造孔剂含量与气孔率成正比、与抗压强度成反比。当碳酸钙含量为20 wt%,造孔剂含量为15 wt%时,在1250?C烧结可制备出气孔率为48.79%、抗压强度为12.2 MPa的多孔陶瓷。     

造孔剂法制备多孔生物玻璃陶瓷的工艺研究

通过造孔剂法,以溶胶-凝胶法制备的生物玻璃58S和熔融法制备的生物玻璃45S5为原料,以NH4 HCO3与淀粉的混合物为造孔剂制备生物玻璃陶瓷.利用XRD和SEM等材料分析测试手段研究了烧成温度、造孔剂添加量、成型压力及45S5的用量对多孔材料显微结构、表面形貌、抗折强度的影响.结果表明:在成型压力20 MPa,造孔剂含量60％,烧成温度800℃及45S5的加入量10％的工艺参数下,制备出抗折强度达到4.5 MPa,孔隙率达到68.74％的珊瑚状结构的多孔生物玻璃陶瓷材料.     

聚苯乙烯泡沫球添加量对刚玉-莫来石多孔陶瓷性能与结构的影响

为了制备密度小、高温性能优异的刚玉-莫来石多孔陶瓷,在以莫来石细粉、板状刚玉细粉、α-Al_2O_3微粉、SiO_2微粉为主要原料,硅溶胶和ρ-Al_2O_3为结合剂配制的浆料中,分别添加占浆料体积10%、30%和50%的聚苯乙烯泡沫球为造孔剂,采用振动浇注成型,在1 500℃烧后制备了刚玉-莫来石多孔陶瓷,并探究了聚苯乙烯泡沫球添加量对多孔陶瓷的性能、相组成以及显微结构的影响。结果表明:随着聚苯乙烯泡沫球造孔剂添加量的增加,试样的常温弯曲强度、常温压缩强度、高温抗折强度、容重、热导率均明显下降。聚苯乙烯泡沫球氧化后形成直径约为2 mm的气孔,同时基质中颗粒之间的部分烧结生成了大量的微气孔,且1 500℃热处理后试样中原位生成了大量的莫来石,使得试样在1 500℃热处理后膨胀;当聚苯乙烯泡沫球加入量为浆料总体积50%时,试样的显气孔率达到61%,1 400℃下的高温抗折强度高达2. 64 MPa,满足密度小、高温性能优异的要求。     

多孔莫来石陶瓷的近净尺寸制备及性能

以蓝晶石和Al₂O₃粉体为原料、PMMA微球为造孔剂、Isobam104为分散胶凝剂,结合凝胶注模工艺与造孔剂法,实现了收缩率可控的多孔莫来石陶瓷的近净尺寸制备。研究了烧结温度对相组成的影响以及固相含量对样品微观结构、相组成、收缩率、气孔率及抗压强度的影响。结果表明：随着固相含量的增加,样品在1 500℃烧结后收缩率先减小后增大,在固相含量为30%（体积分数）、造孔剂含量为30%（质量分数）时,样品的总收缩率接近于0,实现了多孔莫来石陶瓷的近净尺寸制备。多孔莫来石陶瓷呈现出较高的气孔率（60.4%）、较小的平均气孔尺寸（3.75μm）和较高的抗压强度（8.3 MPa）。利用制备过程中的体积膨胀效应,可以有效地控制多孔陶瓷制备过程中的收缩率,实现了多孔莫来石陶瓷的近净尺寸制备,对制备大尺寸复杂形状多孔陶瓷部件、降低加工成本具有重要参考价值。     

不同的造孔剂对陶瓷结合剂cBN砂轮性能的影响

砂轮中具有适量的气孔可以在磨削的过程中起良好的冷却、容屑排屑及促使砂轮自锐的作用。选用四种不同的造孔剂,在相同的试验条件下,通过添加不同含量的造孔剂,对比和分析了造孔剂的种类与用量对结合剂强度及砂轮性能的影响。试验结果为:添加4种不同的造孔剂均对结合剂的强度有一定的影响,造孔剂的含量越高,结合剂的强度下降幅度越大。氧化铝空心球及空心玻璃微球造出的气孔比较均匀,且孔隙率比较容易控制,制备出的砂轮在磨削的过程中容易产生较多的气孔,兼顾了砂轮的强度与锋利性。以硫酸铵为造孔剂制备的砂轮气孔比较细小而均匀,而且气孔之间是连通的,但硫酸铵对结合剂的强度影响较大,不宜过多添加。以碳粉为造孔剂制备的砂轮中有轻微的碳粉残留,对砂轮的强度影响较大。