超轻发泡水泥保温板孔结构与性能关系研究

发泡水泥中的孔结构在很大程度上决定了材料的力学和热学性能.为了深入研究发泡水泥的孔结构与力学和热学性能的关系,本文利用图像分析法表征了发泡水泥的孔结构参数(气孔率、气孔尺寸),测试了材料的抗压强度和导热系数.研究结果表明:气孔率、孔壁厚度、气孔尺寸对干密度、抗压强度以及导热系数均有影响.随着气孔率的增大,干密度、抗压强度和导热系数均呈现下降趋势;在相同容重下,导热系数随着平均孔径的增大而升高,抗压强度随之减小,发泡水泥的孔径每增大1 mm,则抗压强度减小25％ ～ 30％;气孔尺寸分布近遵循对数正态分布(R2=0.95),高密度的发泡水泥的对数正态分布拟合相关系数相对较高.     

发泡法和溶胶-凝胶法制备镁质多孔材料

对比分析了发泡法和溶胶-凝胶法制备镁质多孔材料的组成、结构及性能。发泡法制备镁质多孔材料是以菱镁矿浮选尾矿和电熔镁砂为主要原料,加入六偏磷酸钠、柠檬酸钠及α-氧化铝粉为添加剂,并以十二烷基磺酸钠发泡和糊精稳泡的方式制备预混料浆,经注浆成型、养护、干燥及烧成工序制得多孔材料。溶胶-凝胶法制备氧化镁多孔材料是以六水氯化镁为前驱体,以聚氧乙烯(PEO)为相分离诱导剂及环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,经过陈化、干燥及烧成工序最终得到氧化镁多孔材料。结果表明:发泡法制备多孔材料的气孔尺寸可控,大多为封闭气孔,且生产工艺过程简单,同时以菱镁矿浮选尾矿为主要原料,大大缩短了生产成本。与发泡法相比,溶胶-凝胶法制备的氧化镁多孔材料结构更为疏松,形成的凝胶骨架使得基体韧性增强,烧成后形成三维网络贯通气孔,气孔孔径细小且均匀,气孔尺寸多为纳米级,此外烧后试样全部为方镁石相。     

石油催化裂化器用轻质耐火材料

石油催化裂化器内村材料须具有良好的耐磨性和低的热导率。良好的耐磨性要求体积密度高；而低的热导率要求体积密度低。所以，需要一种特殊的耐火材料。美国IMR公司生产一种轻质骨料，为烧后的轻质高岭土。其制备过程为：先把高岭土与外加剂混合，然后股烧。这样制得的含有大量小气孔的脸烧高岭土的密度仅为1．3g·cm－’．是通常烧后高岭土的一半，气孔率为55％，气孔尺寸极小。这种料即使磨到很细的颗粒，仍能保持其低密度性能，因为它的平均气孔尺寸只有75pm。而其它轻质材料的气孔尺寸通常较大，当颗粒尺寸变细时．其低密度性能丧失。…     

气孔结构参数对耐火浇注料性能影响的研究进展

气孔的存在是耐火浇注料基质显微结构的重要特征,因此介绍了气孔率、气孔尺寸和孔径分布等气孔结构参数对耐火浇注料强度、热导率、热膨胀系数、抗渣性和抗爆裂性等性能影响的研究进展,指出了在研究过程中存在的问题,并为今后的研究方向提出了一些建议。     

钛及钛合金焊接缺陷的控制措施

钛合金的最大优点是比强度大,又具有较好的韧性和焊接性及良好的耐腐蚀性能,在航空工业、化学工业等方面有着重要用途。钛及钛合金焊缝缺陷及控制措施主要有以下几个方面:1气孔气孔是钛及钛合金焊接时最常见的焊接缺陷。气孔很难完全消除,往往根据工作需要对气孔尺寸、数量和分     

基于硝酸铵气孔诱导剂的多孔TiO2薄膜的制备

采用在TiO2溶胶中加入硝酸铵的方法并通过浸渍-提拉技术制备了气孔修饰的TiO2薄膜。气孔的形成与溶胶液膜中硝酸铵诱导的分相现象相关,硝酸铵一方面抑制了干燥过程中凝结水分的挥发,另一方面增大了水相的表面张力,促使了水以球形水珠的形态分散在湿凝胶的表面,水珠挥发后形成气孔。所制备的气孔修饰的TiO2薄膜表现了超亲水性能。随着硝酸铵用量的增加,薄膜表面气孔的分布密度增大,可见光的透过率减小。增加涂膜次数可以获得多层次网络气孔结构的表面形态,多层次气孔结构的多次散射有利于提高可见光的透过性能。     

离心法制备气孔梯度氧化铝陶瓷

选用两种粒径大小不同的氧化铝粉体,通过选择分散工艺配制了适合离心成型的流变性好的浆料.用此浆料以离心成型工艺成功制备了具有气孔梯度的材料,并对材料的微观形貌、气孔率以及孔径分布进行了分析.结果表明:引入分散剂后pH值为9～10时,粉体的zeta电位绝对值最大,此时浆料流变性能最好.用此浆料制得的陶瓷样品经过1400℃烧制后具有梯度分布的粒径和气孔,样品底部气孔率为29.2%,气孔尺寸在0.2～1.0 μm左右;顶部气孔率只有18.6%,而气孔尺寸则小于0.2μm.     

固相烧结--Ⅲ实验:超细氧化锆素坯烧结过程中的晶粒与气孔生长及致密化行为

研究了超细Y-TZP和YSZ粉料成型体在烧结中期的晶粒生长、气孔生长和致密化行为.根据作者前文[1,2]提出的致密化方程,可以满意地解释粉体及其成型体的性质,如初始颗粒尺寸、成型密度和气孔尺寸分布等对烧结的影响. 实验发现:成型体中的晶粒生长基本不受成型体性质的影响,但气孔生长同时受晶粒生长和致密化的影响,前者使气孔尺寸与晶粒尺寸同步生长,后者导致气孔收缩. 晶粒生长和致密化虽受不同的机制驱动,但通过同样扩散途径完成,使烧结中期的晶粒尺寸与密度呈线性关系. 理论分析和实验结果表明,成型体性质不改变这一线性关系,但可以改变直线的斜率,而升温速率对直线斜率的影响不大. 较大的二面角、较高的素坯密度、较窄的颗粒和气孔尺寸分布有利于获得较小的晶粒生长和较高的烧结密度.     

高气孔率及低热导率多孔莫来石陶瓷的制备(英文)

采用叔丁醇基凝胶注模工艺制备多孔莫来石陶瓷,研究了固含量和烧结工艺对多孔莫来石陶瓷显微结构、气孔率、气孔尺寸及分布、压缩强度和室温热导率的影响。结果表明,固含量相同时,随着烧结温度的升高,多孔莫来石陶瓷的气孔率不断降低,而抗压强度则不断增加;当固含量为15%、烧结温度为1 350℃时,多孔莫来石陶瓷的气孔率最高为71.7%,平均气孔孔径为3.49μm,而热导率则低至0.103W/(m·K)。通过改变烧结温度和初始固含量可调整多孔莫来石陶瓷的微观结构和性能。     

粮仓搅拌干燥装置的试验研究

低温筒仓和自然通风干燥是常用的玉米干燥方式,但存在物料降水、降温不均匀和效率低等问题。针对低温筒仓干燥存在的问题,深入研究了仓内螺旋搅拌器的工作原理,设计了搅拌干燥试验台,研究了螺旋搅拌器结构参教和运动参教对搅拌器性能的影响,对七种不同尺寸的螺旋和两种粮食的干燥均匀性进行了对比试验,选出了较好的结构参数,为搅拌器的设计和应用提供了理论依据。     

电熔镁锆合成料的组成对显微结构和性能的影响

研究了轻烧氧化镁和锆英砂的配料组成对电熔镁锆合成料的显微结构和性能的影响。结果表明 ,配料中锆英砂含量的增加使熔浆的粘度上升 ,合成料难以致密化。锆英砂配入量对ZrO2晶形及晶粒尺寸影响不大 ,但明显影响方镁石的晶形、晶粒尺寸以及气孔的形状和尺寸。研究发现 ,配料中引入的SiO2 成分约有 60 %～ 70 %进入玻璃相。     

发泡法制备氧化铝基多孔陶瓷(Ⅰ):纯氧化铝多孔陶瓷及其大尺寸样品的制备和工艺优化

以氧化铝粉体为主要原料,采用发泡法结合凝胶注模成型制备了纯氧化铝多孔陶瓷。主要研究了泡沫浆料的稳定性、凝胶体系、干燥和烧成制度对制备工艺的影响;并通过颗粒级配、选取不同活性的粉体和添加化学干燥控制剂等方法优化了大尺寸试样的制备工艺。结果表明:长链分子可起到稳定气泡的作用,采用控温控湿的方式可避免干燥阶段开裂,烧成阶段的温度可根据烧结试样微结构与强度确定;气孔参数可通过固含量与发泡剂加入量进行调控。通过颗粒级配,坯体的干燥线收缩和烧成线收缩可显著降低;添加化学干燥控制剂可降低干燥时对环境的依赖程度;添加不同活性的粉体,可以将收缩均匀地分散到较宽的温度区间。     

抛光渣体系发泡陶瓷的发泡性能研究

以工业上成熟的抛光渣体系配方制备发泡陶瓷,探讨了烧结温度对其发泡性能的影响。同时,与外加发泡剂的抛光渣体系发泡陶瓷试样的显微结构、线收缩和体积膨胀率进行了对比分析,探讨了孔结构对发泡陶瓷试样强度和热稳定性的影响。研究发现,抛光渣具备一定的发泡能力,自身可发泡形成尺寸为10~200 μm(1 160~1 220 ℃)的球形气孔结构,孔壁的结构较致密。其对烧结温度十分敏感,在1 180~1 200 ℃范围内,发泡陶瓷试样的体积膨胀了2倍。外加SiC发泡剂能显著提高抛光渣体系发泡陶瓷试样的发泡能力,使其气孔尺寸增加10倍左右,但气孔形状不规则,孔壁结构中存在微小气孔。研究结果表明,外加发泡剂后,抛光渣自身发泡形成的壁孔结构使发泡陶瓷气孔率增加,强度损失较少,导热系数降低,且壁孔结构中的气孔分布不均匀,使发泡陶瓷的热稳定性降低。     

花纹参数对轮胎模具排气性能的影响

通过三维建模软件UG建立轮胎模具的气体流域模型,采用流体动力学分析软件Fluent模拟气体流域模型在轮胎二次定型压力下流场的变化,分析气孔数量及花纹形状和尺寸对模具排气性能的影响,研究速度场、流阻因数、流量系数及湍动能的变化规律。结果表明:气体流域模型质量流量守恒;中央位置增加气孔后,型腔内气体的流动方向发生较大变化,气体排出明显加快,使流阻因数减小、流量系数增大;圆弧连接的花纹对临近气孔处的压缩气体流动起缓冲作用,减少回流现象;湍动能分布受气孔数量和花纹形状影响较小,气孔处湍动能波动幅度较大,易引起较多能量损失,影响模具排气性能。     

SiC复相耐火材料的显微结构特征

采用反光显微镜和SEM分别对石英结合SiC、莫来石结合SiC和Sialon结合SiC复相材料的基质相及分散相的晶粒与颗粒形貌、相界状态以及气孔形状与分布等显微结构进行了观察与分析。结果表明 :连续基质结合相与SiC颗粒相界面结合较为致密 ;SiC大颗粒中存在的尺寸大至数百微米的开口或闭口气孔 ,是重要的穿晶断裂源 ;较大尺寸的气孔主要位于片状及尖角状的粗颗粒SiC的密堆交叉处及结合相与弥散颗粒相之间的小角度相界结合处 ;基体相中存在的气孔尺寸远小于粗、中SiC颗粒尺度 ,有利于提高材料的抗热震性能。首次用显微硬度仪对SiC复相耐火材料中不同物相的显微硬度进行了测试 ,发现SiC复相材料中不同物相区域的显微硬度值均低于相应物相的单相材料显微硬度值。指出了SiC复相材料生产中应注意的工艺控制关键问题     

流延成型法制备SiC多孔陶瓷工艺的研究

本实验通过采用流延成型工艺制备碳化硅多孔陶瓷过滤材料 ,经过比较分析总结出pH值对泥浆性能的影响 ,当浆料的pH值为 7-9时出现大量絮状物 ,导致流动性和悬浮性能都很差 ,当浆料的pH值小于 7时 ,浆料的流动性急剧下降 ,导致无法流延。合适的浆料pH值范围为 >11。流延成型后的试样经过干燥脱模后在 95 0～ 12 5 0℃温度下烧结 ,制得气孔率随着烧成温度的不同而变化的样品 ,其中在 10 5 0℃ ,样品最高气孔率为 5 2 %,通过SEM观察 ,10 5 0℃的制品的孔径平均在 6.5 μm左右 ,气孔分布均匀 ,气孔通道类型微直通道 ,而且成网状结构分布     

陶瓷材料热传递的影响因素

陶瓷材料的应用范围受多种因素的影响。陶瓷的热传递性能也是影响其应用的重要参数之一。本文将着重对组分掺杂、原料颗粒尺寸、气孔和内部缺陷、热处理过程等四种影响陶瓷热传递性能的因素进行简述,并对各种因素的机理进行了探讨。最后,也对提高陶瓷的导热系数的方式进行了展望。     

纳米陶瓷材料研究与应用

所谓纳米陶瓷,是指在陶瓷材料的显微结构中,晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸都限于100 nm以下,是20世纪80年代中期发展起来的新型陶瓷材料。由于纳米陶瓷晶粒的细化,晶界数量大幅度增加,可使材料的韧性和塑性大为提高并对材料的电学、热学、磁学、光学等性能产生重要的影响,从而呈现出与传统陶瓷不同的独特性能,成为当今材料科学研究的热点。笔者对纳米陶瓷材料的研究现状与应用进行了综述。     

冶金焦气孔率和气孔结构与热性能关系的研究

介绍了焦炭气孔结构和气孔率的测定方法,讨论了攀钢煤化工厂生产的冶金焦炭气孔率及气孔结构与热强度之间的关系,分析了配合煤质量和工艺条件对焦炭气孔结构的影响。研究表明,气孔率和气孔平均直径增大,反应后强度降低;气孔壁平均厚度增大,反应后强度增加。控制焦炭的气孔率及气孔结构,对提高攀钢焦炭热强度具有重要的实际意义。     

结合方式和试样尺寸对矾土基浇注料受热爆裂性能的影响

为了考察试样尺寸对浇注料受热爆裂性能的影响,研究了以低水泥、超低水泥、硅溶胶、α-bond及MgO-SiO2-H2O结合的矾土基浇注料不同坯体尺寸的抗爆裂性能及物理性能,发现试样尺寸对浇注料爆裂性能的影响与其中低温物理性能密切相关:1)坯体较密实且强度较高者,试样大小对受热爆裂性能影响较大;而初始坯体气孔较多且强度不高或初始坯体较密实而强度一般者,试样大小对受热爆裂性能影响不大。2)当试样尺寸较大时,各体系结合浇注料都较容易发生爆裂,结合方式对浇注料爆裂影响不大;而试样尺寸较小时,以水合结合试样更容易发生爆裂。