利用电解锰渣制备轻质多孔陶瓷块状材料的研究

利用电解锰渣为主要原料制备一种轻质多孔的陶瓷块状材料,并研究配方、成型压力、烧结温度、化学组成对样品性能的影响。结果表明:电解锰渣的用量越大样品的干燥收缩越大;成型压力越大样品越难形成均匀气孔。最佳的烧成温度为1 150℃,热处理后直径方向膨胀率达21.44%,体积密度为0.68 g/cm3,气孔率为58.62%,主晶相为钙长石、四氧化三锰和石英。化学组成影响气孔形态和分布,在同一烧成温度下,氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氧化硅的总含量越高样品的气孔越大甚至在样品表面出现开孔,氧化铝含量越高气孔越小甚至不产生气孔。     

长石发泡陶瓷的制备及性能

以长石为原料、SiC为发泡剂,经混料、压制成型、高温发泡等工序制备了长石发泡陶瓷,研究了发泡剂含量与发泡温度对长石发泡陶瓷的体积膨胀率、体积密度、气孔率和力学性能的影响。结果表明,在1160～1200℃的发泡温度范围内,随着发泡剂含量的增加,长石发泡陶瓷的体积膨胀率和气孔率都呈现先增大后减小的趋势,而体积密度和抗折强度则先减小后增大;在发泡剂含量为7%,发泡温度为1180℃时,可获得各项性能优异的发泡陶瓷,其体积膨胀率为258%、体积密度为0.38 g/cm~3、气孔率为78.86%、抗折强度可达3.3±0.26MPa。     

利用电解锰渣制备环保陶瓷清水砖的研究

电解锰生产过程中会产生大量酸浸废渣,即电解锰渣,电解锰渣的堆存对环境造成严重污染。因此,本文拟以电解锰渣和页岩为主要原料,通过引入滑石、钾长石和钠长石等烧结助剂制备环保陶瓷清水砖。重点探讨烧结助剂对烧结样品收缩率、气孔率及体积密度影响。实验结果表明:烧结助剂的引入有利于降低烧结温度提高样品致密度,其中A3样品性能较优,经1120℃烧结后烧结收率1.2%、气孔率14.50%、体积密度2.32 g/cm3。     

高效隔热保温陶瓷材料的研制

以建筑抛光砖原料为基础料,添加少量的矿化剂和氧化镁,经干压成型后于1220℃-1300℃烧成下制备了具有防水、保温功能的闭孔高温发泡陶瓷.运用XRD、显微镜测试手段对发泡陶瓷的孔径分布、显微结构、物相组成进行了表征,探讨了原料配方、烧成制度对制品的主要性能,如:导热系数、吸水率、密度和强度的影响.结果表明,发泡陶瓷的气孔率高达66.72%(闭孔气孔率为66.39%,开孔气孔率为0.33%);体积密度为0.7987g/cm3,吸水率为0.41%;抗压强度为10.89MPa;导热系数为0.198W/(m·K);主晶相为石英和莫来石;且孔径和气孔率随着烧成温度升高而增大,气孔率越高,发泡陶瓷的抗压强度和导热系数越小.     

废旧建筑玻璃制备泡沫玻璃的研究

利用废旧建筑玻璃为原料,以碳酸钙为发泡剂、硼酸为助溶剂,采用模压成型、高温发泡工艺成功制备出了泡沫玻璃,研究了发泡剂含量与发泡温度对泡沫玻璃的体积膨胀率、体积密度、气孔率、抗折强度等性能的影响.结果 表明:在800 ～840℃的发泡温度范围内,随发泡剂含量的增加,泡沫玻璃的体积膨胀率与气孔率先增大后降低,而体积密度和抗折强度先降低后增大,在发泡剂含量为3％,发泡温度在820℃时,泡沫玻璃综合性能良好,其体积膨胀率达476％,体积密度为0.21 g/cm3,气孔率达87.26％,抗折强度为(1.38 ±+0.15) MPa,孔径介于1.7 ～2.2 mm之间.     

助熔剂对氧化铝陶瓷结构及性能影响的研究

以铝型材厂废渣和可塑粘土为主要原料,添加滑石及碳酸钡复合助熔剂研制氧化铝陶瓷。主要探讨助熔剂不同添加量对产品微观结构及各项性能指标的影响。采用XRD和SEM等主要测试手段探讨其晶相结构和显微结构,以气孔率、吸水率、体积密度等性能指标为主要评价标准选择最佳的助熔剂添加量。结果表明:体系内除刚玉相外,还有少量莫来石、镁铝尖晶石和钡冰长石相。当滑石含量为3.5%,碳酸钡的含量为5.5%时,瓷球吸水率、气孔率和体积密度达到了极值,此时吸水率为0.21%,气孔率为0.67%,体积密度为3.18 g/cm3。     

电解锰渣制备多孔陶瓷及性能表征

以电解锰渣、废玻璃和偏高岭土为原料,锯末为造孔剂制备出多孔陶瓷,研究了烧结温度、保温时间对多孔陶瓷体积密度、抗压强度、气孔率的影响;用XRD分析多孔陶瓷的物相组成,SEM-EDS分析多孔陶瓷的微观结构,导热系数仪测试多孔陶瓷的导热系数。实验结果表明:烧结温度为1020℃,保温时间为45 min时多孔陶瓷的综合性能最佳,体积密度为600kg/m~3,抗压强度为3.9 MPa,气孔率为77.2%,导热系数为0.052 W/(m·K),可用于外墙保温材料。     

电解锰渣－废玻璃低温烧结制备陶瓷砖的研究

以电解锰渣和废玻璃为主要原料,采用低温烧结法制备陶瓷砖,探讨了烧结温度、电解锰渣及废玻璃的含量对陶瓷砖基本性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,陶瓷砖吸水率先减小后增大,体积密度先增大后减小;随着锰渣含量的增加,陶瓷砖的吸水率逐渐增大,体积密度逐渐减小;随着玻璃含量的增加,陶瓷砖的吸水率逐渐减小,体积密度逐渐增大。40 g陶 瓷原料,当锰渣的添加量为32%（质量分数）、玻璃的添加量为10 g、烧结温度为900 ℃时,得到的陶瓷砖的吸水率最低、体积密度最大。     

造孔剂对利用电解锰渣制备多孔陶瓷影响的研究

利用贵州铜仁某电解锰厂的电解锰渣为主要原料,以SiC为高温造孔剂和木炭为低温造孔剂制备多孔陶瓷,探讨了温度对样品厚度和直径的影响及SiC掺入量对样品抗压强度的影响。试验结果表明:电解锰渣高温液相的粘度较低流动性较好,利用电解锰渣制备多孔陶瓷时,SiC的成孔性能优于木炭;1170℃处理的样品的抗压强度为6.55 MPa,随着SiC的添加量增加,样品的抗压强度降低。     

凝胶注模制备氧化铝多孔陶瓷及性能研究

本文采用凝胶注模结合发泡法制备了氧化铝多孔陶瓷.借助NDJ-1型旋转式粘度计、压汞仪、SEM等表征方法,研究了固相含量、pH值对浆料粘度的影响、以及多孔氧化铝陶瓷的孔径分布和断口形貌.在1650 ℃下烧成,制备出了体积密度在1.32～1.82 g/cm3、气孔率在54～67%、耐压强度在19.7～42.9 MPa之间的多孔氧化铝陶瓷.凝胶注模结合发泡法可以制备出性能优异的氧化铝多孔陶瓷.     

造孔剂和增强剂对工业固废基多孔陶瓷性能的影响

以镁渣,粉煤灰为原料,添加造孔剂(电石渣、碳粉)和增强剂(高岭土、膨润土)制备多孔陶瓷,并研究造孔剂和增强剂种类和含量对多孔陶瓷性能的影响.结果表明,添加造孔剂后,多孔陶瓷的烧失率、吸水率和气孔率升高,体积密度和强度降低.同等含量时,碳粉具有较好的造孔效果;多孔陶瓷的烧失率、吸水率和气孔率最高可分别达到30％,38％和53％,体积密度最小达到1.4 g/cm3;添加增强剂后,多孔陶瓷的强度大为提高,但其吸水率、气孔率降低,体积密度增加.高岭土的含量不大于10％时,其粘结增强效果明显优于同等含量膨润土的;多孔陶瓷的压缩强度可至28 MPa.     

原料配比对工业固废多孔陶瓷性能和形貌的影响

为最大限度地利用工业固废,以镁渣、粉煤灰、电石渣等固废为原料,经高温烧结制备多孔陶瓷材料,研究了三种固废原料的配比对多孔陶瓷烧失率,气孔率,吸水率,体积密度,抗压强度,微观形貌以及物相的影响.实验结果表明:烧结温度1150℃,保温时间为4 h,镁渣、粉煤、电石渣配比为70:25:5时,所制备的多孔陶瓷具有最大抗压强度,98 MPa;配比为60:15:25时,多孔陶瓷具有最大气孔率,57％;配比为60:30:10时,多孔陶瓷骨架完整,微孔分布均匀.多孔陶瓷的物相主要以CaO和SiO2高温反应的产物偏硅酸钙,硅酸二钙或硅酸钙镁为主,含有少量铝硅酸盐和铁酸盐.     

Al_2O_3多孔陶瓷的制备及性能

以煅烧α-Al_2O_3微粉为原料、粘土为高温烧成粘结剂、羧甲基纤维素为成型粘结剂,采用模压成型法制备了氧化铝多孔陶瓷,运用TG-DSC、SEM、XRD等手段研究了烧成温度、粘土含量对氧化铝多孔陶瓷微观形貌、物相结构、线收缩率、气孔率及力学性能的影响。结果表明:在烧结温度为1400℃时,氧化铝多孔陶瓷出现液相烧结,1500℃时液相烧结随粘土含量的增加更加明显;粘土在高温下促进了氧化铝多孔陶瓷的致密化使得线收缩率增大、气孔率降低、抗折强度提高。烧成氧化铝多孔陶瓷的主晶相为α-Al_2O_3,并有少量的莫来石相,莫来石由粘土在高温下转变得到。1400℃烧成的氧化铝多孔陶瓷综合性能优异,其气孔率介于28.6%~33.7%之间,抗折强度介于37.0~64.0 MPa之间。     

发泡剂对钼尾矿多孔陶瓷性能的影响

采用高温熔融直接发泡制备钼尾矿多孔陶瓷,通过研究不同发泡剂对钼尾矿多孔陶瓷材料性能的影响,确定最合理的发泡剂,研究了最合适的发泡剂对多孔陶瓷气孔率以及抗折抗压强度的影响。结果表明,SiC在体系中发泡性能最好,随着SiC含量的变化,钼尾矿多孔陶瓷气孔率和抗折强度均发生变化,当SiC含量为0.1wt%时,气孔率为81%,体积密度为0.4g/cm~3。显微结构表明孔结构基本上不连通分布均匀,为闭孔材料。     

电解锰废渣-废陶瓷磨细粉制备再生陶瓷砖

以电解锰废渣、废陶瓷磨细粉制备再生陶瓷墙地砖.以抗压强度、吸水率、气孔率、体积密度为主要参考指标,研究再生陶瓷墙地砖的最佳配合比及最佳烧成制度,探讨烧成制度对其性能的影响.结果表明:影响再生陶瓷墙地砖性能的主要因素由大到小依次为烧成温度、保温时间、成型压力.随着烧成温度的提高,样品抗压强度先增大而后降低,吸水率先降低后增大.再生陶瓷墙地砖的最佳配合比为10％电解锰废渣、90％废陶瓷磨细粉.最佳烧成温度为1150℃、保温时间为90 min、成型压力为98 MPa.制得样品的吸水率为0.75％,抗压强度为25.2MPa、体积密度为2.88 g/cm3,符合GB/4100-2006《陶瓷砖》中BIa类标准.     

钼尾矿化学发泡法制备多孔陶瓷

为了资源化利用被废弃的钼尾矿,以陕南钼尾矿粉、石英粉、铝酸钙水泥为主要原料,双氧水为发泡剂,采用化学发泡-烧结法制备多孔陶瓷,主要研究了发泡剂添加量(外加,质量分数分别为1%、2%、3%、4%和5%)和烧结温度(分别为1 000、1 100℃)对多孔陶瓷显气孔率、体积密度、常温耐压强度和物相组成的影响。结果表明:1)随着双氧水添加量的增加,多孔陶瓷的显气孔率增大,体积密度和常温耐压强度减小。2)随着烧结温度的升高,多孔陶瓷的常温耐压强度明显增大。3)双氧水添加量为2%(w)、1 100℃煅烧制备的多孔陶瓷,其体积密度为0. 79 g·cm~(-3),显气孔率为69. 6%,耐压强度为0. 49 MPa;气孔大小一致,分布均匀,孔径300μm左右;主晶相为石英,次晶相为铝酸钙和氧化铝,并含少量钙长石。     

磷酸对硅微粉研制的多孔陶瓷的影响

以铁合金冶炼过程中产生的超细硅灰粉尘为主要原料,添加适量结合剂,经高温烧结可研制成本低廉的多孔陶瓷.本论文主要探讨不同烧结温度下以磷酸为结合剂的多孔陶瓷的气孔率、体积密度、抗折强度的变化,并采用X射线粉末衍射分析和扫描电镜对其晶相组成和微观结构进行表征.结果表明磷酸结合剂的最佳添加量为2.0%,最佳烧结温度为700℃,所制得的多孔陶瓷以无定形SiO2为主相,样品气孔率为43.55%,吸水率为34.19%,体积密度为1.25g/cm3,抗折强度为28.50MPa.     

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。     

多孔二氧化锆基隔热材料的制备及性能

为制备高气孔率的隔热材料,采用水基凝胶注模法制备了多孔二氧化锆基陶瓷材料.研究了干燥方式、添加氧化铝粉体、固相含量、烧结温度等因素对多孔陶瓷气孔率、密度、微观形貌等的影响,对比了低温干燥、溶液置换干燥和真空冷冻干燥三种干燥方式对低固相含量凝胶注模湿坯干燥的影响.通过实时监测坯体在高温下的烧结影像及尺寸变化,研究了二氧化锆基陶瓷的烧结收缩行为,揭示了添加氧化铝粉体对二氧化锆基陶瓷烧结收缩的抑制作用机理.结果表明真空冷冻干燥是最佳干燥工艺.添加体积分数为32％氧化铝粉体的样品的烧结收缩相比未添加氧化铝粉体的样品减少近60％.通过对固相含量、烧结温度的调配,并结合适宜的干燥工艺及添加氧化铝等手段对坯体收缩进行控制,最终获得了气孔率达到74.44％,压缩强度为3.19 MPa的多孔二氧化锆基陶瓷材料.     

锰渣制多孔材料的制备及其对含汞废水的初步处理

以电解锰渣为原料,采用预处理-混料-陈化-成型-焙烧的方法制多孔材料,并用其对含汞废水进行初步处理的研究。多孔材料制备过程中考察烧结温度、保温时间和造孔剂含量对锰渣多孔材料气孔率、吸水率和体积密度的影响。试验结果表明,制取锰渣多孔材料的最佳条件为:烧结温度为1020℃,保温时间60 min,造孔剂碳粉含量为20%。用该锰渣多孔材料对模拟含汞废水中Hg2+进行吸附,同时对锰渣多孔材料的造孔剂进行了筛选,结果表明选用碳粉做造孔剂为最佳,Hg2+去除率达到56.5%。