粉煤灰为原料的堇青石多孔陶瓷的烧结过程研究

以粉煤灰和碱式碳酸镁为主要原料,在高于1150℃温度下合成α-堇青石。优化的条件下,材料的弯曲强度高达65 MPa,虽然本身是多孔材料,但是其强度仅略低于工程陶瓷的致密化堇青石的强度标准(70 MPa),远远高于作为低密度堇青石的强度(13 MPa),热膨胀系数仅为4.21×10-6℃,可以满足苛刻的高温环境下的高强度应用。     

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.     

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。     

用粉煤灰和菱镁矿低温制备堇青石质多孔材料

在粉煤灰中添加不同比例菱镁矿,于1 200、1 250℃和1 300℃烧成温度下制备出堇青石质多孔耐火材料。研究表明：菱镁矿在烧成过程中于700℃分解产生CO2,起到造孔剂和发泡剂的作用,分解生成的MgO将与粉煤灰中的Al2O3、SiO2反应生成堇青石;随着菱镁矿添加量的增加,粉煤灰中Al2O3和SiO2与MgO的反应更完全,主要生成堇青石和少量镁橄榄石;当菱镁矿添加量过多时,新生成的MgO与粉煤灰中SiO2反应,产生液相过多,造成部分气孔封闭,使得烧成后试样的显气孔率随菱镁矿添加量的增加呈先增加后减小的趋势。优化烧成工艺条件为1250℃并保温3h,当菱镁矿添加量为15%（质量分数）时,制备出显气孔率达48%、孔径为20～40μm、体积密度为1.27g/cm3、抗压强度为38MPa、抗折强度为29MPa的堇青石质多孔材料。     

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/℃。     

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/℃。     

粉煤灰堇青石多孔微晶玻璃的初步研究

以粉煤灰为主要原料，成功合成了堇青石微晶玻璃。XRD分析表明堇青石是材料中的主要晶相。EPMA的分析结果表明合成的微晶玻璃中，堇青石晶粒细小均匀，含量达到80％，它们与玻璃相交织成浸染状，两者均匀分布。该陶瓷抗热震发良好，1200℃－28℃水淬火循环37次不破裂。     

粉煤灰基轻质多孔陶瓷的制备及性能研究

采用XRF、XRD、SEM等测试手段,研究了山西朔州粉煤灰的物理性能、化学成份、显微结构与组成.以粉煤灰为原料,采用正交实验,研究了粉煤灰、陶瓷抛光废渣、废熔块、烧滑石等含量对轻质多孔陶瓷性能的影响.研究表明:SiC含量对粉煤灰基轻质多孔陶瓷性能影响最大,熔剂废熔块含量次之.确定了最优配方,制得密度0.51 g/cm3,导热系数0.082 W/(m·K)的轻质发泡陶瓷.     

粉煤灰发泡陶瓷的制备及性能研究

面对日益匮乏的陶瓷原料,利用固体废弃物来制备发泡陶瓷已是当今趋势。以粉煤灰为主要原料,研究铬渣掺量、碎玻璃掺量和粉磨工艺对粉煤灰发泡陶瓷的影响。结果表明,掺入适量的铬渣可改善粉煤灰发泡陶瓷的性能,小掺量的碎玻璃对粉煤灰发泡陶瓷的性能影响较小。当原料配比为m(粉煤灰)∶m(铬渣)∶m(长石)∶m(碎玻璃)=60∶10∶20∶10时,采用湿法粉磨3 h,可以制得平均孔径为0.64 mm,体积密度为368.54 kg/m³,抗压强度为8.11 MPa的发泡陶瓷。     

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.     

粉煤灰泡沫陶瓷的制备及结构表征

以粉煤灰为主要原料,添加少量的高岭土及微量的添加剂为辅料,采用泡沫浸渍法制备粉煤灰泡沫陶瓷。采用X射线衍射、场发射扫描电镜研究了泡沫陶瓷的生成相及其分布,以及泡沫陶瓷的形貌：并对泡沫陶瓷的孔隙率、抗压强度等进行了表征。结果显示,泡沫陶瓷的生成相主要为莫来石,通过扫描电镜观察到莫来石为细长的针状,大量存在于孔隙位置。从泡沫陶瓷孔隙率的测试结果可知,随着粉煤灰含量的升高,泡沫陶瓷的平均孔隙率下降,抗压强度升高;同一组分试样,当烧结温度升高时,试样的平均气孔率下降,抗压强度升高到一定值后会下降。     

膨润土对粉煤灰-城市污泥多孔陶瓷性能的影响

以粉煤灰、城市污泥为主要原料,研究了膨润土的添加量对多孔陶瓷的抗折强度、气孔率、体积密度、线收缩率等性能的影响.结果表明随着膨润土掺量的增加,样品的抗折强度和线收缩率增大,但是显气孔率和吸水率降低;膨润土的掺量对样品的孔结构分布和形貌也有明显影响.     

粉煤灰制备多孔水处理材料的试验研究

针对粉煤灰粒度细小带来的分离困难等问题,研究了一种粉煤灰制备多孔水处理材料的方法。对成型过程中石灰添加量、铝粉添加量、粉煤灰粒度以及搅拌速度等影响因素进行了研究。分别考察了成型试件的吸水率、COD去除率、氨氮去除率、抗压强度、干体积密度以及抗冻性能。结果表明最佳制备条件为：粉煤灰：石灰：石膏：水泥：铝粉：水：十二烷基苯磺酸钠为34．5：10．5：2：4：0．056：35：0．15,粉煤灰、石灰、石膏、水泥粒度为O．075mm,搅拌速度为400r／min。制得的多孔试件各项指标为：于体积密度约为540-590kg／m^3,抗压强度为0．7～0．9MPa,吸水率为70％-80％,COD去除率为22％左右,氨氮去除率为38％左右,冻融后质量损失为2．5％左右,冻后抗压强度为0．5MPa,均达到较优水平,是一种很好的水处理材料。     

粉煤灰-赤泥孔隙陶瓷的坯釉一体化制备工艺研究

采用粉煤灰、赤泥等类粘土质的工业固废制备建筑陶瓷是其生态高值化利用的有效途径.本文研究了陶瓷坯体主要成分粉煤灰和赤泥配比为3:2时优化的烧成温度、保温时间等工艺参数,研究了成孔剂含量对陶瓷体积密度、孔隙率及微观组织结构的影响,研究了与该坯体相适宜的釉料配方及涂布方式对坯釉结合性能的影响,并重点探讨了具有自保温性能的陶瓷坯釉一次干压成型和一次烧成的制备工艺.研究结果表明,较优化的烧成温度为1100℃,保温时间为2h;适宜的成孔剂含量为5％,釉料配方和涂布工艺对坯釉结合性能和釉层质量具有决定性作用,坯釉一次干压成型是解决坯釉适应性和提高结合强度的有效技术途径;陶瓷基体中加入成孔剂并不会对釉质层的质量造成影响,且坯釉一次干压成型和一次烧成的制备工艺可实现以粉煤灰、赤泥为主要原料的陶瓷的一体化生产,具有显著的生态、节能和经济性.     

粉煤灰在多孔轻质墙板中的应用

讨论了粉煤灰特性及其水化过程,介绍了粉煤灰多孔轻质墙板的生产工艺原理和工艺流程。     

脱硝催化剂用堇青石多孔陶瓷的制备与性能研究

以偏高岭土、氧化铝和滑石为原料,利用压制成型制备出堇青石多孔陶瓷并采用浸渍涂覆法制备锰基低温脱硝催化剂.通过气孔率、抗折强度、热膨胀系数、SEM、BET等测试探究了碳粉和淀粉两种造孔剂及添加量、不同酸处理时间等因素对堇青石性能的影响并考察了不同浸渍次数的催化剂在80~200 ℃间的脱硝性能.结果表明:造孔剂为碳粉且添加量为4%时,得到的堇青石具有良好的性能,此时气孔率达31.12%,热膨胀系数为3.10×10-6/K,抗折强度为21.41 MPa;适当的酸处理有助于堇青石表面孔结构的丰富且能大幅提升其比表面积,最佳处理时间为2 h;当浸渍次数为4次时,整体式催化剂的性能最佳,牢固度可达90.18%,140 ℃时的脱硝率可达74.5%以上.