ZrO2泡沫陶瓷制备及组织与性能的研究

以ZrO₂为原料、聚丙烯酸铵为分散剂、聚乙烯醇为粘结剂、富铈稀土为稳定剂,采用有机泡沫浸渍法制备ZrO₂泡沫陶瓷,研究pH值、分散剂添加量和固含量对浆料流变性和稳定性的影响。结果表明,当分散剂的添加量为2%(相对于ZrO₂质量)、pH值为8时,可获得高固含量且流变性较好的浆料。为优化ZrO₂泡沫陶瓷的力学性能,研究烧结温度、保温时间及颗粒级配对材料显微结构和力学性能的影响。结果表明,当烧结温度为1570℃、保温时间为1h、颗粒级配为7∶3时,ZrO₂泡沫陶瓷过滤器具有最佳综合性能,此时其体积密度、气孔率、抗折强度和抗压强度分别为3.08g/cm³、44.2%、1.39MPa和1.13MPa。     

影响锆英石-氧化钙质泡沫陶瓷挂浆量的因素

研究水、无水乙醇、饱和CMC溶液、质量分数为10%的氢氧化钠溶液处理聚氨酯泡沫塑料对其涂挂性能的影响;研究浆料中硅溶胶含量、浆料中的固相含量以及采用二次挂浆对泡沫塑料挂浆量的影响.研究发现:挂浆质量直接关系到泡沫陶瓷烧成后的强度、韧性等性能,因此,泡沫挂浆量对泡沫陶瓷的性能有很大影响.经过质量分数为10%的氢氧化钠溶液与CMC联合处理过的聚氨酯泡沫塑料的涂挂性较好;浆料中固相质量分数为75%时,具有最佳的涂挂性能;二次挂浆可以明显地增加泡沫塑料的涂覆量,其孔筋直径是一次挂浆的2倍.     

正交法优选六钛酸钾浆料体系制备多孔陶瓷

以六钛酸钾晶须为主要原料,采用颗粒自稳定发泡法,利用没食子酸正丙酯(PG)修饰六钛酸钾晶须,使其表面具备部分疏水性,从而能够不可逆地吸附在气泡表面,得到能够长期稳定存在的泡沫,制备出气孔率高,孔径分布均匀,具有较高强度的多孔陶瓷。运用正交试验法研究了浆料的pH值、固含量、PG加入量对六钛酸钾多孔陶瓷性能的影响,优选出六钛酸钾浆料体系。结果表明:在利用优化浆料体系,即pH值为10,六钛酸钾固含量为55%,PG加入量为1.0%时,制备的六钛酸钾多孔陶瓷的热导率为0.23W/(m·K),抗压强度为2.01MPa。     

铈氧化物对ZrO2泡沫陶瓷组织和性能的影响

以聚氨酯泡沫为前驱体，以Mg稳定ZrO₂粉为原料、聚乙烯醇为黏结剂、聚丙烯酸铵为分散剂，采用有机泡沫浸渍法制备ZrO₂泡沫陶瓷，研究稳定剂的种类和含量对ZrO₂泡沫陶瓷显微组织和力学性能的影响。实验结果表明：添加富铈稀土和CeO₂均可促进四方相ZrO₂的稳定，相同条件下富铈稀土比CeO₂稳定效果更好；富铈稀土的质量分数为1.0%时，制备的ZrO₂泡沫陶瓷过滤器稳定性最佳，并具有最佳的力学性能，此时其四方相含量、体积密度、气孔率、抗折强度和抗压强度分别为35%、3.29 g/cm³、33.0%、1.16 MPa和1.38 MPa,同时材料具备良好的抗热震性。     

用累托石制备堇青石质泡沫陶瓷的研究

用一种新开发的粘土矿物原料累托石和其它原料 ,采用前驱体浸渍成型制备了性能良好的堇青石质泡沫陶瓷 ,并对其性能及结构进行了测试 ,结果表明这种堇青石质泡沫陶瓷的气孔率达 82 .5 8% ,热膨胀系数为 2 .36×10 - 6 /℃ ,耐火为 14 0 8℃ ,软化温度为 1377℃ ,抗热震性优良     

冶金用高性能碳化硅泡沫陶瓷制备研究

以SiC为主要成分的料浆中加入ZrO2和硼酸铝晶须,采用有机泡沫浸渍法,在1 200℃烧结制备SiC基泡沫陶瓷,并测定不同ZrO2和硼酸铝晶须含量样品的抗弯强度、热震次数.实验结果表明,SiC基泡沫陶瓷的抗弯强度及抗热震性能随ZrO2和硼酸铝晶须的加入量的增加呈先上升后下降的趋势.在ZrO2的加入量为16.4％、硼酸铝...     

水灰比对泡沫混凝土性能的影响研究

泡沫混凝土作为一种多孔材料被广泛应用于建筑中,其性能直接受内部气孔结构的影响,而水泥浆的性质是影响泡沫稳定存在的重要因素。为探究水灰比对泡沫混凝土性能的影响,该文配制了三种不同水灰比的水泥浆制备泡沫混凝土,并测量其干密度、抗压强度、导热率和吸水率,探究其性能与水灰比的关系。结果表明,随着水灰比减小,水泥含量增加,水泥粘度增加,泡沫混凝土密度逐渐增加,强度逐渐增加,导热率逐渐增大,吸水率逐渐减小。在合适的水灰比下,泡沫混凝土相比纯水泥浆密度降幅最大,达到41.76%;强度降幅最小,抗压强度达到9.8 MPa;导热率降幅达到最大,为0.212 W/m·K;吸水率达到21.5%。     

有机泡沫浸渍法制备多孔陶瓷

为研制在不同温度下服役的多孔陶瓷,对其制备技术进行了研究.设计了以Al₂O₃为基体粉料,分别添加硅灰石和堇青石,采用有机泡沫浸渍法制备多孔陶瓷的工艺;讨论了泡沫的选取及预处理对样品挂浆效果的影响,以及烧结温度对样品性能的影响,确定了最佳工艺参数.实验证实：添加硅灰石的多孔陶瓷,当α-Al₂O₃占70%时,最佳烧结温度为1 470 ℃,而含堇青石的多孔陶瓷,同样是α-Al₂O₃为70%时,最佳烧结温度为1 500 ℃,但后者更适宜高温条件下服役.经SEM检测,多孔陶瓷的气孔率可达到87%～93%,孔洞均匀,为三维通孔结构,孔径在0.5～4 mm之间.     

纤维增强泡沫陶瓷材料的制备及性能

通过制定合理的工艺参数，采用有机泡沫浸渍法研制了纤维增强泡沫陶瓷材料，借助性能测试及SEM、OM显微结构分析方法分析了高强度泡沫陶瓷材料制备的可能性及锆纤维含量对工艺材料强度的影响。结果表明锆纤维含量对泥浆的流动性有很大的影响，但可以通过控制稀释剂的用量与球磨时间进行调整，锆纤雏的加入量为0．9％～1．4％时对泡沫陶瓷材料有较好的增强作用。     

净化软磁合金用碳化硅质泡沫陶瓷过滤器的研制

制备了一种应用于软磁合金生产过程中的泡沫陶瓷过滤器.该过滤器以碳化硅、粘土、氧化铝粉为原料,采用有机泡沫浸渍工艺制备.分别用SEM和XRD分析断面显微结构和晶相组成.结果显示,断面显微结构致密均匀,晶相组成为碳化硅相、莫来石相和方石英相.该种泡沫陶瓷过滤器的抗热振性可达8次.现场应用表明,氧、氮、铝含量的去除率分别达到33.15%,22.79%和41.62%,过滤效果良好.     

Preparation of precursor for stainless steel foam

The effects of polyurethane sponge pretreatment and slurry compositions on the slurry loading in precursor were discussed： and the,performances of stainless steel foams prepared from precursors with different slurry loadings and different particle sizes of the stainless steel powder were also investigated. The experimental results show that the pretreatment of sponge with alkaline solution is effective to reduce the jam of cells in precursor and ensure the slurry to uniformly distribute in sponge, and it is also an effective method for increasing the slurry loading in precursor; the mass fraction of additive A and solid content in slurry greatly affect the slurry loading in precursor, when they are kept in 9%-13% and 52%-75%, respectively, the stainless steel foam may hold excellent 3D open-cell network structure and uniform muscles; the particle size of the stainless steel powder and the slurry loading in precursor have great effects on the bending strength, apparent density and open porosity of stainless steel foam; when the stainless steel powder with particle size of 44 μm and slurry loading of 0.5 g/cm^3 in precursor are used, a stainless steel foam can be obtained, which has open porosity of 81.2%, bending strength of about 51.76 MPa and apparent density of about 1.0 g/cm^3.     

铝泡沫和石墨泡沫强化石蜡相变传热的数值模拟

针对有机相变材料石蜡导热系数低的问题,通过添加多孔介质的方法以强化石蜡相变传热,并运用CFD软件对石蜡相变传热系统进行二维数值模拟.模拟结果表明:铝泡沫和石墨泡沫都能有效提高相变材料传热速率,铝泡沫的强化传热效果明显高于石墨泡沫的传热效果.随着孔隙率减小,多孔介质/石蜡复合材料的有效导热系数增大,传热速率加快,凝固需要的时间缩短.并且,孔隙率越小,经过相同凝固时间,装置内对应点温度越低.     

高性能防灭火三相泡沫的实验研究

提出了用三相泡沫来防治煤炭的自燃．由粉煤灰或黄泥、氮气和水通过物理机械方式形成的防灭火三相泡沫,具有集固、液、气三相材料的防灭火性能于一体,充分利用粉煤灰或黄泥的覆盖性、氮气的窒息性和水的吸热降温性进行防灭火的特性．通过对优选的4种发泡剂及相互复配对泡沫性能的实验研究,得出了最优的复配发泡剂及配比．同时研究了发泡剂质量分数、水玻璃质量分数及浆液质量分数对制备高性能三相泡沫的影响．结果表明,当发泡剂质量分数为0．2％,水玻璃质量分数为2％,灰水质量比为1：4时,制得的防灭火三相泡沫的性能最好．并在实验室构建的三相泡沫实验系统上制备出了高性能的防灭火三相泡沫．     

3A分子筛填充硅橡胶发泡材料性能研究

研究加入不同量3A分子筛对硅橡胶泡沫材料的拉伸强度、断裂伸长率、密度、硬度、压缩永久变形、吸湿率性能的影响．结果表明：随着3A分子筛加入量的增加,拉伸强度、压缩永久变形、密度、硬度、吸湿率随之增加,断裂伸长率随之降低;泡孔尺寸变小,均匀性变好．     

泡沫铝的孔隙结构及透流特性

研究了加压渗流法制备的泡沫铝的孔隙结构特征，测定了泡沫铝试件在一定流量下的过滤效率、过滤阻力及渗透系数，分析了孔隙结构（孔径，孔隙率）及试样厚度对泡沫铝透流性能的影响；证明所研制的泡沫铝具有过滤效率高、过滤阻力小及渗透系数大的特点，其透流性能优良。     

含氮气三相泡沫的固氮及惰化特性

通过实验，研究了不同浆液体积分数的三相泡沫中氮气的释放速率；以此为基础分析了含氮气三相泡沫对封闭火区气体的惰化特性；应用三相泡沫固氮及惰化特性对宁夏煤业集团白芨沟矿的火区进行了成功惰化；防止了瓦斯爆炸的发生，保证了矿山救护队员施工的安全．实验及现场应用结果表明：三相泡沫能有效地将氮气封存于浆液之中，增强火区惰化的持久性，且适于惰化具有漏风源的封闭火区．     

季戊四醇磷酸酯/尿素改性酚醛泡沫的性能研究

以苯酚、甲醛为原料,尿素和季戊四醇磷酸酯（PEPA）为改性剂,制备了一系列的季戊四醇磷酸酯/尿素改性酚醛泡沫（PEPA/UMPF）. 利用热重分析、极限氧指数、扫描电镜和万能试验机对改性酚醛泡沫材料的结构和性能进行了测试和表征. 结果表明,PEPA/UMPF的热稳定性和阻燃性显著提高,仅仅加入质量分数1%的PEPA和尿素,氧指数值就增加了14%. 当加入质量分数5%的PEPA和尿素时,酚醛泡沫的压缩强度和冲击强度分别提高了0.09 MPa和0.53 kJ·m-2. 同时,改性泡沫的粉化率和吸水率下降,泡孔结构致密厚实并且分布均匀.     

复合磷酸盐多孔生物陶瓷的制备及性能

以Al2O3-MgO-P2O5磷酸盐为粘结剂,采用有机泡沫浸渍工艺制备了多孔陶瓷,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、排水法和压缩实验等表征了多孔陶瓷的孔隙特征、物相组成和力学性能。结果表明,Al2O3-MgO-P2O5磷酸盐的加入不仅保证了浆料在泡沫体上的均匀涂覆,而且促进了陶瓷的烧结。得到的多孔陶瓷具有相互连通、分布均匀的孔隙结构(大孔孔径在200～500μm,还有约为3μm微孔),平均孔隙率为85.9%±1.6%。这种由HA、β-Ca2P2O7和少量的Mg3(PO4)2与Al(PO3)3组成的复合磷酸盐陶瓷具有良好的力学性能,其平均压缩强度为(1.04±0.15)MPa。     

多孔泡沫金属及其磁导率的研究

研究了多孔泡沫金属的磁导率,建立了电沉积金属磁导率的计算模型。利用石蜡熔融的方法,得到了电沉积所得的多孔泡沫金属的孔隙率;利用振动样品磁强计对结构参数相同、磁导率不同的三种多孔泡沫金属进行了测试,得到了多孔泡沫金属及电沉积金属的相对磁导率,根据等效磁阻的原理,对电沉积金属相对磁导率进行了仿真计算,计算结果与实验相近;结果表明,建立的模型可以用来计算电沉积金属的相对磁导率;多孔泡沫金属的磁导率随着电沉积金属磁导率的增加而增加,随着孔隙率的增加而减小,为研究多孔泡沫金属的磁性能提供了理论和实验依据。     

挤出制备的小麦淀粉泡沫密度对力学性能的影响

本文对有关结构设计及优化小麦粉泡沫的力学性能与密度的对应关系的进行了研究.揭示了用不同加工条件可以制备不同密度的小麦淀粉泡沫,并对不同密度的泡沫材料进行了静压力学测试和动态缓冲曲线测试.相对压缩强度与相对密度呈幂函数关系,可用式子σc/σ5≈0.308(ρc/ρ5)1.5表示.动态缓冲性能也随泡沫密度的变化而变化.