负载活性炭硅藻土多孔陶瓷的制备和过滤性能研究

采用注浆成型技术制备了负载活性炭的硅藻土多孔陶瓷,研究烧结温度对其孔径、孔隙率、强度和晶相的影响,并测定其细菌过滤性能。研究发现,经1000℃烧成的产品,硅藻土保持原有的微孔结构,孔隙率最高(67%),强度较好(5.81MPa),而且对大肠杆菌截留效果好,滤液中未检测出大肠杆菌,可满足国家饮用水标准的要求。     

造孔剂法制备硅藻土基多孔陶瓷及其性能研究

以硅藻土和烧结助剂为原料、聚苯乙烯(PS)为有机造孔剂,采用热压铸工艺,在1 150℃/2 h条件下制备了孔隙率为50%～60%的硅藻土多孔陶瓷,分别研究烧结助剂含量、造孔剂粒径及含量对多孔陶瓷孔隙率、孔径和微观结构的影响,进一步研究多孔陶瓷的孔隙率、孔径与陶瓷平均吸油速率的关系。结果表明：当硅藻土粒径为25μm、烧结助剂含量为13%(质量分数,下同),造孔剂粒径为30μm且添加含量为20%时,制备的多孔陶瓷的开放孔隙率可高达60%;平均吸油速率随多孔陶瓷孔径和孔隙率增大而提高,其中孔径的影响更大,当孔径由9.3μm增大到28.8μm时,平均吸油速率由1.1 mg/s提高到3.6 mg/s。     

基于硅藻土多孔微珠的多孔陶瓷制备及过滤性能研究

采用硅藻土多孔微珠和玻璃粉多孔微珠为原料,通过干压成型的方法制备多孔陶瓷坯体,经干燥、烧结后得到多孔陶瓷。研究了烧结温度对其开气孔率,比表面积,中位孔径,抗压强度和晶相的影响,并研究了其对细菌总数及浊度色度的过滤效果。研究表明,经800℃煅烧的多孔陶瓷抗压强度为(1.91±0.09) MPa,中位孔径为7.4μm,比表面积为2.9 m~2/g,开气孔率可达75%,有利于水通量的提高。对菌落总数的截留效率达到99%以上,过滤后水的浊度,色度达到生活饮用水卫生规范,其有望应用于自来水厂的深度处理工艺及终端水处理设备中的粗滤内芯,具有良好的应用前景。     

以硅藻土为硅源制备SiC/堇青石复合多孔陶瓷的性能研究

以硅藻土为主要硅源,同时配合SiC、Al_2O_3、滑石粉末为主要原料,通过反应烧结技术制备SiC/堇青石复相多孔陶瓷,研究了不同原料配比对SiC/堇青石复相多孔陶瓷的相组成、显微结构、抗弯强度、气孔率的影响,同时在得出最优配比组的基础上,研究石墨造孔剂的含量、碳化硅颗粒粒径、孔径分布等因素对SiC/堇青石复相多孔陶瓷的影响。结果表明:当SiC与其余物料理论质量比为8∶2时,在1250℃下保温3h制备的样品综合性能最佳,其气孔率为37.721%,抗弯强度达到49.1887 MPa。     

硅溶胶添加对氧化铝多孔陶瓷烧结性能的影响

以煅烧α-Al2 O3粉末为原料,硅溶胶为高温结合剂,羧甲基纤维素钠为成型黏结剂,通过混料、困料、模压成型、高温烧结等工序制备氧化铝多孔陶瓷,利用SEM和XRD对多孔陶瓷微观形貌和晶体结构进行测试,并对多孔陶瓷的线收缩率、体积密度、显气孔率和抗弯强度进行表征,系统地研究硅溶胶添加对氧化铝多孔陶瓷高温烧结特性的影响.结果表明:低温下硅溶胶的热解产物石英型SiO2将氧化铝颗粒黏结起来,形成物理黏结,能提高多孔陶瓷的力学性能;烧结温度达1500℃时,SiO2开始与氧化铝反应形成莫来石,莫来石结合相的生成使得氧化铝多孔陶瓷趋于致密,力学性能优异,抗弯强度可达(105.5±8.0)MPa;随烧结温度的升高莫来石生成量增多,导致氧化铝多孔陶瓷的体积膨胀,进而使得孔隙率增大,力学性能降低.烧结温度介于1400～1500℃之间时,可以得到微观结构合理、力学性能优异、孔隙率适中的氧化铝多孔陶瓷.     

Li补偿量对铌酸盐基无铅压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统固相烧结工艺, 在1000℃成功制备了致密度较高、微观形貌较好的Li_0.05+x(Na_0.535K_0.48)_0.95NbO₃ (L_xNKN)压电陶瓷. 考察了Li补偿量对L_xNKN陶瓷致密度、微观结构、相结构、居里温度及电学性能的影响. 结果发现: 添加过量Li不仅促进陶瓷的烧结, 而且降低陶瓷的烧结温度. XRD图谱分析和相应的晶格常数计算表明, 在x=0.010~0.015范围内出现了四方-正交两相共存的多形态相界(PPT). 由于PPT的出现, 在最佳补偿量x=0.015处, 陶瓷的压电常数d₃₃、机电耦合系数k_p、介电常数ε_r和剩余极化强度P_r分别达到各自的最大值282 pC/N、44%、942和27 μC/cm². 与化学计量比的LNKN陶瓷相比, L_xNKN陶瓷的居里温度随Li补偿量的增加变化很小, 这可能是由于Li主要是起助烧作用而进入主相晶格很少的缘故. 研究工作为低温制备高性能铌酸盐系压电陶瓷提供了一种新的思路.     

硅藻土基轻质陶瓷素坯配方及烧结工艺的研究

本实验以轻质、多孔的硅藻土为主要基料，通过引入叶腊石、石英、锂辉石、硅灰石及粘土等原料，研制出了吸水率及强度均达到了国标要求，而体积密度仅为1.4～1.5g／cm^3的轻质多孔的内墙釉面砖用素坯。还借助了XRD、SEM等现代化手段对坯体在烧成过程中的物相变化以及低温烧结机理进行了分析。     

烧结温度对SiC多孔陶瓷性能的影响

采用反应烧结工艺,通过改变烧结温度,制备出了一系列不同烧结温度下（1 600,1 630,1 660和1 690℃）的SiC多孔陶瓷粉体。通过XRD、SEM、气孔测试、压缩强度测试和油水分离测试等,对SiC多孔陶瓷的物相结构、微观形貌、孔隙率、力学性能等进行了表征。结果表明,随着烧结温度的升高,SiO₂的特征衍射峰强度逐渐升高,在1 690℃时SiO₂的特征衍射峰强度最高;SiC多孔陶瓷的气孔随温度升高呈现出先降低后增加的趋势,在1 660℃时气孔率最低为32.1%;SEM分析发现,1 600和1 630℃下烧结的SiC多孔陶瓷中的小颗粒较多,且SiC多孔陶瓷的颗粒较为分散,随着烧结温度的升高,小颗粒相逐渐减少,SiC多孔陶瓷整体逐渐收缩紧密,晶粒逐渐长大。力学性能分析表明,随着烧结温度的升高,SiC多孔陶瓷的压缩强度先升高后轻微下降,在1 660℃时压缩强度达到了最大值25.6 MPa。油水分离测试发现,随着烧结温度的升高,SiC陶瓷的膜通量出现了先降低后有略微升高的趋势,截留率出现了先升高后轻微降低的趋势,在烧结温度为1 660℃时,膜通...     

保温时间对低温烧成多孔氧化支撑体性能影响的研究

以Al2O3为骨料,添加一定数量的烧结促进剂,通过挤出成型,在介于1100－1400℃之间的温度下烧成,制备出管式多孔陶瓷支撑体。考察了保温时间对孔支撑体性能的影响。得到具有较高孔隙率、较好渗透性能、较高机械强度以及良好耐腐蚀性能的管式多孔氧化铝支撑体。     

TiO2多孔陶瓷的制备

在水热法成功制备锐钛矿型TiO2的基础上,首次利用高分子悬浮聚合技术,将单一分散性的造孔剂球形聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）（700nm）和TiO2分别制成悬浮液,通过混合、真空抽滤、煅烧的工艺,制备出孔径可控,孔径分布均匀的TiO2多孔陶瓷。烧成后的TiO2多孔陶瓷SEM结果显示其具有孔径分布均匀的结构特点,     

利用建陶工业污泥烧制多孔陶瓷材料试验研究

研究了以建陶工业的污泥为主要原料,混合部分粘土质原料和熔剂性原料,其制作工艺简便,在1200℃下烧制得到具有良好的力学性能和隔热保温性能轻质多孔陶瓷材料.主要研究并确定材料最佳配方以及材料各种性能的初步测试.研究结果表明:该轻质多孔陶瓷材料的气孔呈闭口圆形、平均孔径0.3mm,体积密度4.6 g/cm3～6.5g/cm3,抗压强度9 MPa～12MPa,导热系数0.121 W/(m·K),隔音量26 dB～32 dB.     

碳化硅多孔陶瓷支撑体表面涂层研究

采用悬浮粒子浸浆法对碳化硅多孔陶瓷支撑体表面进行氧化铝涂层研究,探讨了支撑体的孔径、表面粗糙度以及支撑体与膜的匹配性对涂层完整性的影响;考察了涂层前后对气体渗透通量的影响.用SEM分别观察了涂层的表面和断面形貌.结果表明,支撑体孔径分布窄、孔径与悬浮粒子大小相匹配,支撑体表面平整光洁,且与膜的性质匹配时,可获得完整无开裂的涂层.     

Preparation of tourmaline/diatomite-based interior wall bricks and kinetics of formaldehyde removal

Diatomite was used as the main raw material, to which tourmaline powder and sintering additives were added, using an ultra-fine wet grinding process to prepare glaze slurry, and impregnating the surface and pore channel of diatomite-based porous ceramics, tourmaline/diatomite-based interior wall bricks were prepared by low-temperature calcination. The adsorption and degradation abilities of the materials were discussed by using formaldehyde gas as the target pollutant. Results indicate that the tourmaline/diatomite-based inner wall bricks, the original pore structure of diatomite, and the pores formed by particle accumulation constitute an organic whole. After 16% ultrafine tourmaline powder was added to the glaze layer, the average pore diameter and porosity decreased from 4243.8 nm and 45.5% to 2814.5 nm and 41.8% respectively, while the specific surface area increased from 6.14 m²/g to 8.62 m²/g. In a 1-m³ controlled-environment chamber, after 5 h of purification, the concentration of formaldehyde decreased from 0.303 mg/m³ to 0.0782 mg/m³. Based on the Langmuir-Hinshelwood model, the kinetic equation of formaldehyde adsorption in its gas phase was established. The reaction rate constants of formaldehyde gas phase adsorption degradation were obtained by linear regression as follows: κ = 0.483 mg/(m³·min), and the apparent rate constant K = 0.036 m³/mg.     

纤维多孔陶瓷的研究进展EI北大核心CSCD

纤维多孔陶瓷是利用黏结剂将随机分布的陶瓷纤维进行黏接,形成具有鸟巢形态的多孔材料,内部具有大量三维联通孔,其具有轻质、高气孔率、高比表面积、高效隔热的特性。纤维多孔陶瓷为飞行器提供良好热防护效果的同时,可明显减轻其质量,降低发射成本,是航天器大面积热防护系统极具潜力的候选材料。本文主要对近年来纤维多孔陶瓷材料有关纤维骨架、黏结剂、制备方法,以及其在性能优化等方面的研究工作进行了梳理、总结,展望纤维多孔陶瓷在多重热防护方式、集成化及工程化等方面的发展。     

天然矿物电气石产生空气负离子性能研究

以桂林电气石和阿尔泰电气石为原料，研究了它们产生的空气负离子性能。用红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜对这两种电气石进行了分析表征。结果表明：桂林电气石为铁电气石，平均能够产生空气负离子692个／cm^3，相对增加空气负离子394个／cm^3；阿尔泰电气石为铁镁电气石，平均能够产生空气负离子935个／cm^3，相对增加623个／cm^3；两种电气石吸收或辐射的主要红外波段基本一致，都存在比较多的红外活性键，但是阿尔泰电气石在7．39gm处多出现了一个B-O键辐射或吸收峰。     

莫来石-刚玉多孔陶瓷膜支撑体的制备

通过沉淀法制备碳酸铝按超细粉体均匀包襄的氧化铝粉体,煅烧后,继令其与纳米二氧化硅按一定比例球磨混合,预烧,添加适当的粘结剂和造孔剂,再经捏合、陈腐、挤出成型、烘坯、烧结,制备膜支撑体.结果表明,二氧化硅加入-1为12%(质童分数)、1550℃烧结所得的膜支撑体综合性能较好:纯水通童为22.2 m3 /(M2·h) ;爆...     

烧结温度对单管式黄土陶瓷支撑体性能的影响

以中值粒径为38.78μm的洛川黄土为骨料,采用滚压成型法和固态粒子烧结法制备单管式黄土基陶瓷膜支撑体。探究烧结温度对黄土陶瓷支撑体性能的影响。通过热重分析、三点弯曲法、压汞法、自制装置、质量损失法、X-射线衍射、扫描电镜对单管式黄土基陶瓷膜支撑体的热稳定性、抗折强度、孔隙率、纯水通量、耐酸碱度、晶相组成的分析及表面形貌的观察对支撑体进行了表征。研究表明,烧结温度确实能影响黄土陶瓷支撑体的性能;当烧结温度为1100℃时,支撑体的表面光滑,孔隙率达到了20.08%、抗折强度为32.46 MPa、纯水渗透率为893 L/(m^2·h·MPa)、酸碱腐蚀重量损失率为0.42%与0.24%,平均孔径和中值孔径分别为4.68、2.68μm。在此烧结温度下可生产出成本合理、效果优良的陶瓷膜支撑体。