烧成温度和成孔剂掺量对烧结制备保温材料性能的影响

本文对利用新疆页岩加入兰炭成孔剂制备的烧结保温材料的各项性能进行研究.首先对原料的理化指标进行实验分析,分析结果为:新疆页岩的化学成分适宜制备烧结保温砌块,页岩烧成温度范围为850 ～ 1050℃,最佳烧成温度为950℃.其次,向页岩中添加不同比例的兰炭成孔剂,在不同温度下烧成,测试其抗压强度、体积密度及显气孔率.结果表明:随着烧成温度的升高,试样抗压强度增大,体积密度增加,显气孔率降低;随着成孔剂掺量的增加,试样抗压强度下降,体积密度减小,显气孔率提高.当造孔剂添加量为12％,烧成湿度为1040℃时,试样抗压强度等级达到MU20,导热系数下降至0.3598 W/(m·K),比不加成孔剂降低了20％以上.SEM分析结果表明,加入成孔剂后可使试样内部产生微孔,使导热系数降低.     

累托石合成孔梯度多孔陶瓷的研究

以累托石为主要原料，煤粉为成孔剂，采用压制成形，在1220℃温度下烧成，制得具有一定孔梯度的多孔陶瓷，研究表明，不同的骨粒粒径及不同的成孔剂粒径的相互混合可制得具有成连续变化孔梯度分布的多孔陶瓷，且随着成孔剂含量的提高，显气孔率增加，强度和体积密度均降低。     

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。     

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。     

镁渣多孔陶瓷滤球气孔率的调控

以镁工业废渣为主原料,添加一些成孔剂及天然矿物烧结助剂,制备了可用于工业废水及废气处理的高性能镁渣多孔陶瓷滤球。讨论了3种成孔剂的成孔效果和影响气孔率、强度的因素。理化性能和显微结构测试表明,高温成孔剂石墨添加量为20%,烧成温度为1100℃时,样品的显气孔率为56.17%,吸水率为43.76%,体积密度为1.28g/cm3,抗压碎强度为34.21MPa,耐酸性为99.59%,耐碱性为99.81%;低温成孔剂煤粉和白云石的加入也能起到气孔率调控的作用。镁渣多孔陶瓷滤球的气孔分布均匀,呈三维连通状,有利于实现其过滤性能。     

孔隙率和孔径对反应烧结多孔氮化硅陶瓷介电性能的影响

研究添加成孔剂法制备的有球形宏观孔的多孔氮化硅陶瓷在不同孔隙率和孔径下的介电性能.通过控制成孔剂苯甲酸的加入量和调节成孔剂的粒径可达到烧结体的气孔率和孔径可控的目的.结果表明:随着成孔剂量的增加,样品气孔率变大,反应烧结后烧结体中的α-Si3N4相增多,样品的介电常数ε'和介电损耗tanδ降低.在成孔剂加入的质量分数为30%时,随着成孔剂的粒径变大,反应烧结后烧结体中气孔的直径变大而气孔率不变,样品的ε'和tan δ也相应降低.得到的样品中最低的ε'值为2.4297.     

凝胶注模-发泡法制备煤矸石多孔吸声材料的工艺研究

本文以煤矸石为基体组分，以十二烷基硫酸钠为发泡剂，以氯化铵为促凝剂，以硼砂为烧结助剂结合凝胶注模法及发泡法制备了多孔吸声材料，并研究了水固比、胶凝剂含量和烧结温度等因素对浆料黏度和多孔吸声材料显气孔率、吸声系数以及抗折强度的影响，最终制得显气孔率为49.54%、1 600 Hz频段吸声系数为0.953、抗折强度为2.67 MPa的多孔吸声材料。结果表明：水固比对浆料的黏度和多孔吸声材料显气孔率、吸声系数以及抗折强度都有显著影响；胶凝剂含量主要影响材料的显气孔率，进而影响材料的抗折强度；烧结温度主要影响材料的孔径分布，进而影响材料不同频段的吸声系数。水固比0.35、胶凝剂含量35%(质量分数)、烧结温度700℃为最佳制备工艺参数。     

Al2O3对CaO烧结过程的作用

在较低温度下(≤1600℃)，将添加Al2O3的高纯石灰石在不同煅烧温度下制得了CaO烧结熟科。考察了煅烧温度、保温时间及不同的Al2O3添加量对CaO烧结的作用。试验结果表明，Al2O3的加入使CaO在煅烧过程中得到发育良好的晶粒和撮低的显气孔率。在高于1500℃煅烧的试样中，显气孔率与保温时间之间呈对数关系，这种烧结熟料良好的抗水化性能在于其级低的显气孔率和发育良好的CaO晶粒自身水化活性的降低。     

烧结温度对漂珠/ZrO2多孔轻质材料性能的影响

以漂珠为成孔材料,以ZrO2为结合剂,采用凝胶注模的方法制备出多孔轻质材料。通过分析材料的微观形貌、物相组成、显气孔率、体积密度、抗弯强度等性能参数,研究了烧结温度1200℃~1500℃对材料性能的影响。结果得出,烧结温度达到1400℃时,漂珠外壳与氧化锆的界面结合不再明显,ZrO2颗粒由点接触扩展到面接触;烧结温度1400℃的试样中锆英石的峰最强,说明漂珠和氧化锆已烧结熔融;1400℃下制备试样的显气孔率最大(68%),体积收缩率(20.8%)最低,而抗弯强度可达7.5MPa;烧结温度控制在1400℃,可使材料处于烧结中期,保证材料的各项性能满足其应用需求。     

用于净化高温煤气的陶瓷过滤元件的制备及其研究

以氧化铝为基体材料，采用添加成孔剂法，并结合注浆成型和凝胶注模成型制备出用于过滤高温煤气的陶瓷过滤元件。研究了料浆的配方及流动性能等对成型坯体性能的影响、成孔剂的种类及用量对气孔率、抗压强度及过滤元件外形的影响以及适应于该过滤元件的烧结工艺。实验结果表明，采用有机成孔剂AUM和无机成孔剂活性炭混合使用效果好：在成孔剂用量为25vol％、添加适量添加剂条件下，注浆成型和注凝成型后在1360℃下烧结40min，可得到气孔率高达47.4％、抗压强度迭32.26MPa，气孔的孔径为6～10μm的高温煤气过滤元件。     

多孔低介电氧化硅陶瓷材料的制备

采用氧化硅为原料,木屑作为造孔剂制备了多孔的氧化硅陶瓷材料。借助于气孔率测试、抗弯强度测试、介电性能测试和SEM测试手段分析了造孔剂和烧结助剂的添加量对材料性能的影响。结果表明:加入BN作为添加剂烧成的氧化硅抗弯强度最大可达到14.80MPa。加入木屑作为造孔剂制备的陶瓷可以形成明显的气孔,气孔率最高可达到48.40%,介电常数最低可以达到3.0。     

造孔剂种类对粉煤灰多孔陶瓷性能的影响研究

以工业废弃物粉煤灰为主要原料,采用添加造孔剂法,分别以淀粉和煤粉为造孔剂,模压成型,在1000℃固相烧结制备粉煤灰多孔陶瓷,用SEM测试分析手段表征不同条件下粉煤灰多孔陶瓷的微观结构变化,研究了造孔剂种类及用量对显气孔率、抗弯强度、吸水率、体积密度、耐酸碱性能的影响.     

梯度多孔载Ag羟基磷灰石陶瓷的制备和性能研究

本文采用添加造孔剂法制备孔隙呈现梯度分布的多孔载Ag羟基磷灰石(Ag-HA)陶瓷.研究了造孔剂分布、烧结温度和载Ag含量对梯度多孔Ag-HA陶瓷孔隙度的影响.分析了烧结产物的物相组成和微观形貌,测量了烧结后梯度多孔Ag-HA陶瓷的压缩性能和抗菌性能.研究结果表明:随着中间层造孔剂含量增加,梯度多孔Ag-HA陶瓷的孔隙度...     

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。     

Correlations among processing parameters and porosity of a lightweight alumina

In this study, lightweight alumina was fabricated using α-Al₂O₃ micropowder as the raw material and corn starch as a pore-forming agent. Orthogonal experiments were designed to investigate the effect of particle size, pore-forming agent addition, and sintering temperature on the density and porosity of the lightweight alumina. The experimental results were analysed using a one-way analysis of variance and non-linear fitting, and the correlation between each processing parameter and property was discussed. The results indicate that the bulk density and total porosity of lightweight alumina are mainly affected by the pore-forming agent addition, while the sintering temperature is the main contributor to the apparent and closed porosity of the samples. Based on the Brook theory, dynamics analysis was performed on various samples. The difference in physical properties of various samples arose from differences in the relationship between grain boundaries and pore migration velocity. By adjusting the processing parameters, lightweight alumina with low bulk density, low apparent porosity, and high closed porosity could be obtained.     

高温烟气过滤用多孔陶瓷材料的研制

以氧化铝纤维和玻璃粉为主体材料,活性炭粉为造孔剂,通过半干压成型工艺制备了高温烟气过滤陶瓷.详细研究了玻璃粉含量、造孔剂含量以及烧成温度对材料过滤阻力、抗折强度、显气孔率等性能的影响,并对原料配方和烧成制度进行了优化,最优配方为:氧化铝70wt%、玻璃粉30wt%、外加造孔剂25wt%、羧甲基纤维素钠8wt%,最佳的烧成温度为1100 ℃,制得的高温烟气过滤陶瓷抗折强度8.9 MPa,过滤阻力95 Pa,显气孔率达59%.     

氧化铝多孔支撑体的制备工艺

叙述了用挤出成型法制备无机膜支撑体的工艺,研究了原料粒径、成孔剂用量和烧结温度对所制得多孔氧化铝支撑体性能的影响。研究结果表明,用粒径小于10μm的-αA l2O3粉体,以7%碳粉为成孔剂,烧结温度为1300℃,可以成功制得孔径分布较窄、平均孔径为2.1μm、孔隙率为48.9%的多通道无机膜支撑体。     

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.     

Micrograded ceramic-metal composites

The article shows new designed cermets and processes concerning primary to applications as thermal insulation materials with low emissivity. A new projected microstructure was obtained where dense regions (micropellets) rest inside the main porous pellet. The feature resembles a frozen hypercube, therefore such architecture is called hyper-pellet/ cermet. The processing method to obtain the hyper-cermet is based on sequential tape castings and sintering techniques. Ni-zirconia lamellae were prepared by a special mechanochemical process followed by sintering, which remain inside the main pellets as a dense region. The whole pellet is turned to be porous by employing pore-forming additives. All the constituents and porosity shapes are aligned along the disc/ flake planes. Thermal conductivity is estimated for the materials up to 800 °C by a flash diffusivimeter. Ceramographic analyses show graded density regions with directional constituents and pores. Applications of such materials are foreseen as temperature insulation materials and thermal radiation shields.     

Preparation and characterisation of closed-pore Al2O3-MgAl2O4 refractory aggregate utilising superplasticity

ABSTRACT

A novel high closed porosity Al₂O₃-MgAl₂O₄ refractory aggregate has been successfully fabricated by utilising superplasticity with Al₂O₃ and MgO as raw materials, SiC as high temperature pore-forming agent. The effects of the addition amounts of MgO and SiC on porosity, sintering behaviours, phase composition, pore size distribution and microstructure of the refractory aggregate have been investigated. The formation mechanism of the closed pore in the refractory aggregate has been discussed. The results showed that the MgO can improve the superplastic deformation ability of Al₂O₃-based ceramic at high temperature. With the content of MgO and SiC increased, the closed porosity and the pore size increased. The oxidation of SiC improved the sinterability of materials at the initial stage of sintering, and then the released gases due to the further oxidation of SiC promoted the formation of closed pores by motivating the superplastic deformation ability of Al₂O₃-based materials.