利用煤泥制备蓄热陶瓷及抗热震性能

以煤泥为主要原料,利用无压烧结工艺,制备了用于太阳能热利用的蓄热陶瓷。研究了烧成温度对样品吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度和抗热震性能的影响。结果表明:经1 260℃烧成的A4、A5配方样品的抗折强度分别为68.65 MPa和68.89 MPa,吸水率为0.22%和0.23%,体积密度为2.316g/cm3和2.319g/cm3,抗热震循环(500℃~室温,空气中冷却)30次无裂纹。XRD和SEM分析表明,样品的主晶相为针棒状、短柱状的莫来石和颗粒状的石英。样品的抗热震性机理研究表明,莫来石、石英、玻璃相热膨胀系数不匹配以及低膨胀系数的锂瓷石的加入,皆有利于提高样品的抗热震性能。     

氧化铝陶瓷蓄热体的烧结性及抗热震性能研究

在Al2O3中加入一定量的苏州土和MgO，使Al2O3陶瓷在1450～1550℃的温度范围内烧结。利用XRD、SEM等手段进行测试，结果表明在烧成过程中苏州土、MgO与Al2O3反应生成低共熔相和一定量的尖晶石小晶粒，填充在Al2O3晶粒之间，有效地降低Al2O3陶瓷的烧结温度；控制苏州土和MgO的外加量，能够调节Al2O3晶界上形成的尖晶石量和液相量，可有效抑制Al2O3晶粒的长大，使Al2O3陶瓷晶粒细小且分布均匀，有利于陶瓷显微结构的改善。Al2O3晶粒的均匀化、细晶化，能够显著提高Al2O3陶瓷的强度，降低其热膨胀系数，从而提高Al2O3陶瓷的热稳定性。     

稳定氧化锆陶瓷的热膨胀特性

应用热机械分析（ＴＭＡ）研究了ＭｇＯ部分稳定氧化锆陶瓷的热膨胀特性,ＭｇＯ－ＰＳＺ陶瓷经一定条件热处理后,其单斜→四方相变可以在４６０￣８３０℃和１１５０￣１１８０℃两个温度范围发生。在４６０￣８３０℃的单斜→四方相变降低了ＭｇＯ－ＰＳＺ的热膨胀系数和伴随相变产生的体积收缩,从而改善其抗热震性。     

组合肋板式陶瓷换热器材质的研究

以耐火粘土、高矾土及滑石为原料研制了堇青石基陶瓷材料,并对其组织和性能尤其是抗热震性进行了研究。结果表明,堇青石基上分布着针状莫来石的材料具有更高的抗热震性。对评价换热器用陶瓷材料抗热震性参数进行了讨论,指出抗热震损伤参数R″″更适合于作为优选陶瓷换热器用材质的指标。     

赤泥质陶瓷清水砖的制备及坯釉结合机理

研究了以赤泥、页岩等工业固体废物为原料,添加一系列改善坯体制备及样品烧结性能的添加剂,采用压制成型方法制备高性能的艺术型清水砖。对工业固体废物制备陶瓷清水砖的坯体组成进行优化调整,得到较优性能的坯体,探讨了清水砖的装饰方法,研究了釉料与坯体的结合机理。结果表明,这种艺术型清水砖表面色彩鲜明,坯釉结合性能好,适于用作别墅及高档住宅、建筑的墙体材料。     

增韧莫来石陶瓷工作热应力探讨

莫来石陶瓷是一种有潜力应用在高温条件下的结构材料，因为它具有较低的热膨胀系数和较高的抗蠕变性．且具有高温下陶瓷力学性能增高的特点．然而为改善陶瓷性能往往在莫来石基体中引入氧化锆增韧剂，由于基体与增韧剂之间的热失配，导致该陶瓷抗热震性降低．本文从分析陶瓷的高温热应力入手，通过添加氧化磷提高陶瓷抗热震性．     

提高赤泥质陶瓷制品致密性的研究

利用赤泥为主要原料制造陶瓷制品是一种安全有效销纳赤泥的方法,但由于赤泥杂质含量多、体系复杂,致密陶瓷制品烧成温度范围窄,烧成制品致密化及性能难以控制。为有效实现赤泥的资源化利用,作者以不同种类拜耳法赤泥为主要原料设计了4种陶瓷墙地砖的配方组成,添加了不同含量的TiO_2,研究了TiO_2改善赤泥质陶瓷制品、拓宽陶瓷墙地砖烧成温度范围及改善致密化性能的可行性及原理。测试了样品的理化性能,并用XRD、SEM分析了样品的相组成和显微结构。结果表明,TiO_2与Fe_2O_3反应生成了铁板钛矿(Fe_2TiO_5),改善了样品性能,烧成温度范围拓宽了20~40℃,赤泥化学成分不同,改善的效果不同。TiO_2发挥作用的温度高于1 100℃。赤泥添加量45%左右,烧成样品致密度达2.89g/cm3,吸水率0.18%,抗折强度75.60 MPa。     

赤泥陶瓷保温砖的制备及结构与性能

利用2种赤泥成功地制备了具有保温功能的陶瓷砖.其中烧结法赤泥和拜尔法赤泥的总掺量达质量分数60%以上,制备的样品具有较高的抗压和抗折强度及较低的导热系数.利用XRD、SEM等测试手段分析了样品的理化性能与微观结构.结果表明:烧结法赤泥添加量为24%,拜尔法赤泥添加量为36%时,样品的最佳烧成温度为1 040 ℃,气孔率为41.57%,吸水率为23.13%,体积密度为1.80 g/cm3,抗折强度为14.97 MPa,抗压强度为53.84 MPa,导热系数为0.88 W/(m·K).样品的晶相组成为SiO2、Fe2O3、Ca3Fe2Si3O12、Ca2Al2SiO7、CaMgSi2O6.     

流化床中焚烧有机废液的热力计算方法

建立了以燃气为辅助燃料,有机废液在流化床中焚烧的热力计算方法,求得辅助燃料耗量与废液中有机物的氏位发热值,密相区焚烧温度,热风温度以及燃气的发热值是的关系曲线,为以燃气为辅助燃料的流化床焚烧炉的设计与运行提供了理论依据。     

拜耳法赤泥制备多孔陶瓷滤球的试验

目的 利用拜耳法赤泥制备多孔陶瓷滤球,研究其对水溶液中重金属离子的吸附效果,为工业滤料的制备提供参考依据.方法 通过对多孔陶瓷滤球的气孔率、密度、吸附量等的测定,结合多孔陶瓷滤球的显微结构测试,分析赤泥的添加量、陶瓷滤球的烧成制度以及成孔剂的选择对陶瓷滤球性能的影响.结果 赤泥添加量为80%、烧成温度1080℃时,样品的气孔率为43.74%,吸水率为35.02%,密度为0.949 kg/m3,吸附Cr2O2-7量可达9.45 mg/g,气孔分布均匀,呈三维连通状,可以满足用作污水处理过滤介质的要求,添加木屑和煤粉的陶瓷滤球气孔率优于添加碳酸钙的陶瓷滤球.结论 赤泥添加量和烧结温度制度是影响多孔陶瓷滤球结构和性能的主要原因,二者对样品的各项性能产生交互式影响.     

利用赤泥制备陶瓷外墙砖的研究

以烧结法赤泥、拜尔法赤泥2种固体废弃物为主要原料,采用压制成型、一次烧成方式,制备了高性能的陶瓷外墙砖.测定了样品的吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度及耐急冷急热性,并采用XRD、SEM测试技术对样品的相组成和显微结构进行了分析.结果表明,外墙砖气孔率达10%-21%,吸水率达5%-9%,体积密度达1.96-2.33 g/cm3,抗折强度达35-39 MPa.该外墙砖由Na(AlSi3O8)、Fe2O3、SiO2晶相组成,主晶相晶体呈板条状交织排列,赋予外墙砖的较高的强度.     

工业废物焚烧炉辅助燃料消耗分析

从分析工业废物焚烧炉的热量平衡关于分焚烧炉正常运行阶段和冷炉升温阶段两个方面探讨辅助燃料消耗量与废物热值及焚烧炉炉壁结构间的关系,并提出了不需消耗辅助燃料时的最低废物热值和比较合理的炉壁厚度。     

工业废物焚烧炉辅助燃料消耗分析

从分析工业废物焚烧炉的热量平衡着手,分焚烧炉正常运行阶段和冷炉升温阶段两个方面探讨辅助燃料消耗量与废物热值及焚烧炉炉壁结构间的关系,并提出不需消耗辅助燃料时的最低废物热值和比较合理的炉壁厚度.     

利用石墨尾矿研制太阳能中温储热陶瓷及抗热震性

以石墨尾矿为主要原料,研制了太阳能热发电用中温储热陶瓷。研究了储热陶瓷样品组成和烧成温度对样品吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度及抗热震性能的影响。研究表明,经1 100℃烧成的A3样品(石墨砂尾矿70%、页岩10%、高岭土5%、钾长石10%、钠长石5%)综合性能最优,吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度分别为0.07%、0.17%、2.48g/cm~3,80.06 MPa。相组成为板块状中长石、颗粒状的石英和赤铁矿。室温~600℃热震循环30次无裂纹,热震后强度为76.70 MPa,样品抗热震性好。样品抗热震机理研究表明,中长石、石英、玻璃相热膨胀系数不匹配产生的微裂纹增韧效应,有利于提高样品的抗热震性。