利用煤矸石制备堇青石多孔陶瓷

为了综合利用煤矸石,以煤矸石、滑石等为原料,按堇青石的理论组成配料,分别外加质量分数为0、5%、10%、15%、20%的活性炭粉为造孔剂,在1 400℃下分别保温3和6 h烧结后制备了堇青石多孔陶瓷,通过检测显气孔率和常温抗折强度及其显微结构分析探讨了其合成工艺制度。结果表明:利用煤矸石为主原料,外加5%(w)的活性炭为造孔剂,在1 400℃下保温6 h可以合成性能优良的堇青石多孔陶瓷。所合成的堇青石多孔陶瓷的抗折强度为29.1 MPa,显气孔率为39.8%;显微结构分析显示,该多孔陶瓷中以堇青石相为骨架,内部形成了贯通气孔的多孔结构。     

莫来石晶须/陶瓷纤维增强堇青石质隔热材料

基于改善高温工业使用的堇青石质隔热材料强度较低的问题,以蓝晶石、黏土、氧化镁粉为原料,以小麦淀粉为造孔剂和固化剂,引入适量的硅酸铝陶瓷纤维和MoO₃,通过MoO₃催化莫来石晶须在陶瓷纤维表面的原位形成,制备了具有莫来石晶须/陶瓷纤维互锁多级结构增强的堇青石质隔热材料。研究了硅酸铝陶瓷纤维在MoO₃的作用下于不同温度(1 200、1 250、1 300和1 350℃)热处理后对材料显微结构、常温力学性能和热导率的影响。结果表明：在MoO₃的作用下,莫来石晶须在硅酸铝纤维表面生长,基本呈现垂直趋势,部分穿插于发育良好的堇青石晶粒中;随着热处理温度的升高,硅酸铝陶瓷纤维表面的莫来石晶须由短棒状转变为细长针状,且长径比逐渐增大;这种具有纤维/晶须多级结构的堇青石质材料,其力学性能得以提高的同时热导率也降低,其中1 350℃热处理后试样的性能最佳。     

用于热机械设备的传统型堇青石-莫来石陶瓷的成分与性能

评价了用于热机械设备的传统型堇青石-莫来石陶瓷中堇青石合成烧结熟料的适用性。制备了两种堇青石合成烧结熟料和传统的莫来石合成熟料。按照50：50和70：30的比例,将具有中颗粒和／或粗颗粒的堇青石合成烧结熟料与具有中颗粒和,或细颗粒的莫来石进行混合,然后在1350℃进行煅烧来生产传统的堇青石-莫来石料球。评价了与其成分和显微结构相关的物理性能。这些性能包括线性变化、体积密度、显气孔率、荷重软化点以及抗热震性。     

陶瓷燃烧器用莫来石-堇青石组合砖的研制

以烧结莫来石、电熔莫来石、合成堇青石和电熔白刚玉为主要原料,通过浇注-离心成型工艺生产了莫来石-堇青石组合砖,并研究了堇青石的加入量和加入形式对莫来石-堇青石组合砖性能的影响。结果表明:采用浇注-离心成型工艺生产的热风炉陶瓷燃烧器用组合砖的性能指标优于机压成型的同类产品;随着试样中堇青石含量的增加,制品的荷重软化开始温度逐渐降低,抗热震性逐渐提高,但在堇青石加入量(质量分数,下同)为15%时,其荷重软化开始温度和抗热震性指标都比较好;当颗粒加入量为12%,细粉加入量为3%时,制品的抗热震性最好,耐压强度也较高。产品在广州钢铁企业集团有限公司等钢厂的陶瓷燃烧器上进行了使用试验,用户反映该组合砖强度高,整体性好,能满足大、中型热风炉燃烧器使用需要,值得大力推广。     

堇青石多孔陶瓷制备及其性能优化研究进展

堇青石多孔陶瓷因具有高的孔隙率,优异的力学强度和良好的抗热震性能而被用作汽车尾气催化剂的载体材料.为此,综述了堇青石多孔陶瓷的制备方法和掺杂元素与其性能(孔结构、抗热震性和力学强度等)的相关性,同时指出了堇青石多孔陶瓷在制备过程中存在的问题,并展望了作为汽车尾气催化剂载体的堇青石多孔陶瓷未来的发展方向.     

莫来石-堇青石复合材料的制备与性能研究

由热压和液相烧结方法制得了具有各种莫来石含量和显微结构的莫来石-堇青石复合体.研究了各种烧结温度、时间、气氛条件下复合体的致密度和显微结构的改善.还研究了复合体弹性模量、断裂韧性、热膨胀系数与组成之间的关系.研究结果表明,复合体的断裂韧性随莫来石含量和杨氏模量线性增加,粗的针状莫来石由于其穿晶断裂模式而有较高的断裂韧性.     

换热器用针状莫来石增强堇青石陶瓷材料

以耐火粘土、高铝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，堇青石基体上分布着外状莫来石的材料具有更高的抗热震性。对换热器用陶瓷材料抗热震性参数进行了讨论，指出抗热震损伤多数R''更适合于作为优选陶瓷换热器用材料的指标。     

堇青石质多孔陶瓷的制备及性能研究

采用氧化铝、烧高岭、烧滑石为原料,可溶于水的有机物质尿素作为造孔剂,TiO2为添加剂,于6MPa压力下干压成形,1350℃下保温60min进行烧成,制备出以堇青石为主晶相的多孔陶瓷体。通过XRD分析手段对不同温度合成堇青石主晶相进行了分析,并用SEM观察了烧结后多孔陶瓷的微观结构。探讨了可溶性造孔剂用量、TiO2添加量、烧成制度等因素对堇青石质多孔陶瓷性能的影响。制备的多孔陶瓷体气孔率接近于70%,抗压强度达到3.310MPa。     

莫来石含量对堇青石-莫来石复相陶瓷性能的影响

以合成堇青石(≤0.074 mm)和合成莫来石(0.45～0.9 mm)为主要原料,a-Al2O3微粉(≤0.044 mm)、镁砂(≤0.054 mm)和熔融石英(≤0.054 mm)为添加剂,经细磨、造粒、成型后,于1 370℃4 h烧成后制备了莫来石质量分数分别为15%、20%、25%、30%、35%和40%的堇青石-莫来石复相陶瓷材料,研究了莫来石含量对复相陶瓷材料烧结性能、抗折强度、热膨胀性及抗热震性的影响.结果表明:随着莫来石含量的增加,堇青石一莫来石复相陶瓷材料的体积密度、显气孔率和热膨胀系数都呈上升趋势,而抗折强度呈降低趋势;适当提高莫来石含量有利于复相陶瓷材料的抗热震性,当莫来石含量达到30%时,材料的抗热震性最好.     

堇青石—莫来石质耐火窑具的研制

本研究了堇青石－莫来石质耐火窑具的配方。根据这些配方，用自己压机成形所制的各类窑具，其使用效果显。     

碳化硅-堇青石多孔陶瓷的制备及其性能

以碳化硅粉末、高岭土和滑石等为原料,按堇青石的化学计量比设计原料配比,制备了堇青石理论生成量分别为0、10%、15%、20%、100%的碳化硅-堇青石多孔陶瓷,测定了试样的抗折强度、显气孔率和热膨胀系数,并分别用XRD和SEM分析了试样的晶相组成和断面形貌。结果表明:与碳化硅多孔陶瓷相比,碳化硅-堇青石多孔陶瓷的抗折强度显著提高,热膨胀系数明显降低,但显气孔率有所降低。SEM分析结果表明:碳化硅-堇青石多孔陶瓷中碳化硅颗粒排列较紧密,断面呈“网格状”结构;而在多孔碳化硅陶瓷中,晶粒形貌清晰且排列较疏松,气孔平均孔径较大。     

锂辉石对堇青石多孔陶瓷性能的影响

通过堇青石颗粒料制得的堇青石多孔陶瓷,与加入一定比例锂辉石制得的堇青石多孔陶瓷,在不同的温度下烧成,对气孔率、抗折强度、热膨胀系数等性能进行测试对比研究,对比实验数据表明加入锂辉石对堇青石多孔陶瓷的性能起到了优化作用。结果表明加入5%锂辉石烧成温度1280℃制得堇青石多孔陶瓷气孔率45.83%、抗折强度22.64MPa、热膨胀系数1.73×10-6/℃。     

堇青石-莫来石材料高温弯曲蠕变行为的研究

利用蠕变本构方程和材料力学中的小变形假定导出了三点弯曲下的蠕变关系式,利用两种堇青石－莫来石材料的试验初步拟合上述关系。研究表明：稳态蠕变时,中点挠度的速率与应力呈指数关系。     

堇青石-莫来石复相陶瓷的制备与性能

以MgO-Al2O3-SiO2三元相图为依据,采用不同原材料,进行了堇青石—莫来石复相陶瓷材料配料组成的设计,并在高温下合成制备了堇青石—莫来石复相陶瓷材料。研究了堇青石含量、不同原料配方对试样性能的影响。     

堇青石-莫来石质耐热砂锅的研制

本文介绍了堇青石-莫来石质耐热砂锅的特点,着重介绍其研制过程和生产工艺,并探讨了堇青石-莫来石陶瓷生产工艺及造型设计对产品耐热性能的影响,还分析了其耐热机理。