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。     

黏土加入量对废高压电瓷制备莫来石轻质砖性能的影响

为了合理利用以SiO2和Al2O3为主要成分的高压电瓷废品,利用回收的废高压电瓷配合不同比例的黏土(其质量分数分别为10%、15%、20%、25%、30%),同时加入锯末为造孔剂,在1 400℃烧成后制备了轻质莫来石砖,并研究了黏土加入量对轻质莫来石砖物理性能、物相组成及显微结构的影响。结果表明:随着黏土加入量的增加,试样的体积密度及耐压强度增大,显气孔率下降;加入30%(w)黏土合成的轻质莫来石砖综合性能最佳,其体积密度为1.17 g·cm-3,显气孔率为58.3%,耐压强度为4 MPa。     

低品位煤矸石制备多孔莫来石研究

为了综合利用低品位煤矸石,首先对其原矿进行低温(400℃以下)煅烧和酸洗除杂的预处理,然后以预处理后的煤矸石为主要原料,适量添加氧化铝使n(Al2O3)n(SiO2)=1 1,以平均粒径5.6~6.2μm的交联丙烯酸树脂做造孔剂,PVA溶液为结合剂,经反应烧结制备多孔莫来石,并研究了造孔剂添加量对多孔莫来石显微结构和性能的影响。结果表明:以低品位煤矸石为主要原料,经过低温煅烧和酸处理后,适量添加氧化铝和造孔剂,经1 600℃2 h反应烧结可一步制备出主晶相为莫来石的多孔莫来石;随着造孔剂添加量的增加,多孔莫来石的显气孔率和线收缩率明显增大,体积密度、热导率和耐压强度显著降低,但其质量分数增加到30%后,这些性能的变化趋于平稳。     

矾土基β-SiAlON-刚玉料致密度的研究

以矾土粉、Al粉、Si粉、刚玉颗粒为主要原料,固定β-SiAlON的设计z值=2,SiAlON和刚玉颗粒的设计含量(质量分数)各50%,经混练、成型、干燥后,于1 500℃氮化烧结5 h制成β-SiAlON-刚玉试样,研究了生坯的成型压力、助烧剂Y2O3的加入量以及刚玉颗粒的粒度级配对试样显气孔率和体积密度的影响。结果表明,优化刚玉颗粒的粒度级配,增大成型压力,增加Y2O3的加入量,均可降低合成料的显气孔率,提高其体积密度。用逐次回归分析方法建立了合成料的显气孔率、体积密度与成型压力、Y2O3加入量之间的非线性函数模型,两模型均具有高的可信度,可用于预测矾土基β-SiAlON-刚玉料的显气孔率和体积密度。     

刚玉-莫来石复合材料的制备研究

依据刚玉-莫来石复合材料的成分要求,采用不同等级的矾土配制成混合料,采用细磨、分级、烘干、成型、烧结工艺进行制备刚玉-莫来石复合材料的研究。结果表明,采用此工艺可制备出刚玉-莫来石复合材料,以莫来石相为主的复合材料的烧结温度为1700℃,体积密度为2.82g/cm3,显气孔率1.5%,显微结构为柱状莫来石形成交错连锁的网络结构,刚玉填充在莫来石形成交错连锁网络结构的空隙中;以刚玉相为主的刚玉-莫来石复合材料的烧结温度为1550℃,体积密度为3.29g/cm3,显气孔率2.5%,显微结构为等轴状的刚玉形成的骨架结构。     

不同造孔剂对钢包永久衬用隔热浇注料的影响

钢水冶炼过程中通常利用保温隔热材料来提高钢包周转过程中的保温性能,以保证连铸钢水温度的变化适应炉外精炼过程和连铸过程的工艺需要.为了研制高气孔率、高强度的保温隔热材料,以烧结莫来石为骨料,研究了四种不同造孔剂(菱镁矿粉、聚苯乙烯球、塑料颗粒和漂珠)对浇注料显气孔率及强度的影响.实验结果表明添加菱镁矿粉作造孔剂时,与未添加或添加其他造孔剂相比,烧后试样显气孔率较低,而且当加入量超过10%时,试样强度出现显著提升;添加聚苯乙烯球、塑料颗粒或漂珠做造孔剂均能够明显提升烧后试样的显气孔率,其中添加聚苯乙烯球、塑料颗粒的试样随着造孔剂引入量的增加强度出现明显降低,而添加漂珠的试样随漂珠引入量的增加强度变化不明显;复合添加10%菱镁矿粉和5%塑料颗粒时试样气孔率为29.34%、耐压强度为42 MPa,体积密度为1.98 g·cm-3,综合指标最高,最适合于做为莫来石质钢包保温隔热浇注料的造孔剂.     

聚苯乙烯泡沫球添加量对刚玉-莫来石多孔陶瓷性能与结构的影响

为了制备密度小、高温性能优异的刚玉-莫来石多孔陶瓷,在以莫来石细粉、板状刚玉细粉、α-Al_2O_3微粉、SiO_2微粉为主要原料,硅溶胶和ρ-Al_2O_3为结合剂配制的浆料中,分别添加占浆料体积10%、30%和50%的聚苯乙烯泡沫球为造孔剂,采用振动浇注成型,在1 500℃烧后制备了刚玉-莫来石多孔陶瓷,并探究了聚苯乙烯泡沫球添加量对多孔陶瓷的性能、相组成以及显微结构的影响。结果表明:随着聚苯乙烯泡沫球造孔剂添加量的增加,试样的常温弯曲强度、常温压缩强度、高温抗折强度、容重、热导率均明显下降。聚苯乙烯泡沫球氧化后形成直径约为2 mm的气孔,同时基质中颗粒之间的部分烧结生成了大量的微气孔,且1 500℃热处理后试样中原位生成了大量的莫来石,使得试样在1 500℃热处理后膨胀;当聚苯乙烯泡沫球加入量为浆料总体积50%时,试样的显气孔率达到61%,1 400℃下的高温抗折强度高达2. 64 MPa,满足密度小、高温性能优异的要求。     

烧结温度对莫来石多孔陶瓷结构与性能的影响

以含锆硅线石为主要原料,α-Al₂O₃粉为辅料,改性淀粉为造孔剂,原位烧结制备了莫来石多孔陶瓷试样。研究了烧结温度(1 400～1 600℃,间隔50℃)对试样物相组成、显微结构及性能的影响。结果表明：1)随烧结温度的升高,试样中莫来石衍射峰的强度逐渐增强,莫来石晶粒逐渐发育长大,其外观呈现明显的台阶状形貌,符合二维成核生长机制。2)随烧结温度的升高,烧后试样的体积密度呈先减后增趋势,而显气孔率和线变化率的变化趋势则与之相反,常温耐压强度则呈逐渐增大趋势。3)当烧结温度为1 550～1 600℃时,试样综合性能较佳,莫来石晶粒发育长大并致密结合,适于在高温下使用。     

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.     

莫来石轻质骨料的制备及性能研究

以蓝晶石细粉为原料，核桃壳粉为造孔剂，硅溶胶为结合剂，制备了莫来石轻质骨料。研究了煅烧温度(分别为1 300、1 400、1 500、1 600℃,保温时间均为180 min)和保温时间(分别为60、120、180 min,煅烧温度均为1 500℃)对莫来石轻质骨料体积密度、显气孔率、烧后线变化率、物相组成和显微结构的影响。结果表明，在1 500℃保温60 min所得莫来石轻质骨料的综合性能最优，其体积密度为1.18 g·cm^-3,显气孔率为59.8%,烧后线变化率为2.58%,莫来石相含量为86%(w)。