用粉煤灰制备多孔陶瓷过滤材料的研究

以工业废弃物粉煤灰为原料, 制备多孔陶瓷过滤材料, 为优化配方和工艺参数, 采用正交试验研究了混合料水分、成型压力、粘结剂用量、造孔剂用量和烧结温度对多孔陶瓷性能的影响。研究结果表明:烧结温度和造孔剂用量对多孔陶瓷性能的影响最大, 粘结剂用量和成型压力次之, 混合料水分最小。在混合料水分24%、成型压力10.2 MPa、粘结剂用量4%、造孔剂用量35%、烧结温度1 180 ℃的条件下, 可获得以莫来石和石英为主要晶相的多孔陶瓷过滤材料, 其气孔率、抗弯强度、吸水率、体积密度和耐酸碱值分别为41.52%、9.37 MPa、36.38%、1.14g/cm³、96.15%和94.77%。SEM照片显示多孔陶瓷具有发达的气孔和很高的比表面积。     

粉煤灰多孔陶瓷的制备及稀土改性研究

以粉煤灰为主要原料,添加造孔剂制备了粉煤灰多孔陶瓷,利用稀土盐溶液对多孔陶瓷进行浸渍改性。研究了造孔剂掺量和烧结温度对多孔陶瓷性能的影响,以及稀土改性对多孔陶瓷吸附性能的影响。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对多孔陶瓷进行性能表征。结果表明,在本试验条件下,当粉煤灰掺量为45%,造孔剂掺量为30%,烧结温度为1 200℃时,制备的多孔陶瓷综合性能最好,气孔率达到45.42%,碎裂应力为536.91 N;经过稀土改性后的多孔陶瓷对Cr(VI)溶液的饱和吸附量为0.7 mg/g,是改性前的7倍。     

粉煤灰-煤矸石质多孔陶粒的制备研究

以粉煤灰和煤矸石为主要原料,采用添加造孔剂法烧制出粉煤灰多孔陶粒,研究了原料中粉煤灰与煤矸石的配比、烧结温度对多孔陶粒的烧结外观、气孔率、抗压碎强度、晶相组成和微观结构的影响。实验结果表明,随着煤矸石添加量和烧结温度升高,气孔率下降,抗压碎强度增大;当成孔剂添加量30%、粉煤灰与煤矸石质量比46.2∶19.8、烧结温度1 120 ℃、保温时间30 min时,所得多孔陶粒晶相组成稳定,抗压碎强度较高,内部孔隙发达,且多为三维贯通的通孔结构。     

硅藻土/高岭土复合多孔陶瓷的制备

以聚氨酯泡沫为载体,采用有机泡沫浸渍法工艺,以高岭土和硅藻土为原材料,六偏磷酸钠为分散荆,硅溶胶作黏结剂,并添加一定量的蒙脱土为陶瓷浆料,反复浸渍,采取抽真空阴干、烘干和烧结的工艺,制备一种新型多孔陶瓷材料.用扫描电镜、热重分析、X射线衍射等手段对多孔陶瓷材料性能进行了表征,同时对浆料的成分、浓度、烧结制度等对陶瓷性能的影响做了系统的研究.结果表明:NaOH浓度为40%,温度为20℃,浸泡时间为120min为前处理最佳条件;确定了最佳烧结机制;随着硅藻土含量的增加,陶瓷的显气孔率增大,抗压强度减小;制备的多孔陶瓷显气孔率为71%～83%,抗压强度为0.58～1.5MPa.     

La负载赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷制备研究

以赤泥和粉煤灰为主要原料,添加造孔剂制备了赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷基体,在基体表面负载稀土制备了La负载赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷。结果表明:赤泥和粉煤灰比例为8∶2,造孔剂添加量为40%,在1 020 ℃下烧结、保温60 min制备的多孔陶瓷的气孔率为52.5%、体积密度为1.83 g/cm³、碎裂应力为121.26 N,稀土负载量为1.61%,对Cr(Ⅵ)吸附量为0.405 6 mg/g。     

铁尾矿多孔基板的制备及其在Co3O4纳米线合成中的应用

以齐大山磁选的铁尾矿为原料,通过添加造孔剂采用模压—烧结法制备得到铁尾矿多孔基板,并探讨所获基板在Co₃O₄纳米材料合成中的应用。在对铁尾矿的粒度及成分分析的基础上,考察了造孔剂聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微球的添加量对铁尾矿多孔基板的体积密度和显气孔率的影响规律。通过扫描电镜观察可知,铁尾矿中添加10%的PMMA微球时,所获多孔基板的孔隙结构最优。以Co（NO₃）₂·6H₂O为钴源,尿素为碱源,蔗糖为模板剂,采用水热法在铁尾矿多孔基板表面制备得到Co₃O₄纳米线,并探究水热时间对Co₃O₄纳米线形貌的影响规律。分析结果表明,在水热温度160℃反应6 h时所获的Co₃O₄纳米线具有长径比高、形貌均一的特点,适用于作为纳米传感器的潜在原材料。      

稀土尾矿制备多孔陶瓷及其性能

以稀土尾矿为主要原料,高岭土尾矿为黏结剂,长石为助熔剂,外掺碳化硅为造孔剂,制备多孔陶瓷材料.研究碳化硅用量及烧结温度对多孔陶瓷气孔率、抗折强度、体积密度以及吸水率的影响,并对制品的表观形貌和物相组成进行分析.结果表明,碳化硅用量与烧结温度对多孔陶瓷性能有明显影响,随着碳化硅用量的增加和烧结温度的升高,多孔陶瓷的气孔孔...     

造孔剂用量对新型医用多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金组织与性能的影响

采用添加造孔剂的粉末冶金方法制备新型医用多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金,研究造孔剂用量对多孔材料组织形貌及压缩力学性能的影响。结果表明,多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金孔隙率与造孔剂用量呈线性关系,P=1.9 Wt+3.8(P为孔隙率,Wt为造孔剂用量)。当造孔剂用量达到15%时,孔隙率超过32%,并开始出现有利于体液传输的通孔结构,同时发现造孔剂用量不影响其所造孔隙大小形状。多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金的相结构主要为β相和少量的α相。随着造孔剂用量增加β相分数有所减少,当造孔剂用量达到20%时,多孔钛合金中出现未知相。多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金的压缩强度和压缩弹性模量均随造孔剂用量的增加而降低,造孔剂用量为15%~20%制备的多孔合金压缩强度为104~254 MPa,压缩弹性模量为2.33~6.14 GPa,与人体骨骼相接近,最适用作人体植入材料。     

造孔剂含量对新型医用多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金组织性能的影响

采用添加造孔剂的粉末冶金方法制备新型医用多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金,研究造孔剂含量对多孔材料组织形貌及压缩力学性能的影响。结果表明多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金孔隙率与造孔剂含量呈线性关系,其表达式是：P=1.9.Wt 3.8(P为孔隙率,Wt为造孔剂含量),当造孔剂含量达到15%时,孔隙率超过32%,并开始出现有利于体液的传输的通孔结构,同时发现造孔剂含量不影响其所造孔隙大小形状;多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金的相结构主要为β相和少量的α相,并且随着造孔剂含量增加β相分数有所减少,当造孔剂含量达到20%时,多孔钛合金中出现了未知相;多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金的压缩强度和压缩弹性模量均随造孔剂含量的增加而降低,造孔剂含量为15～20%制备得到的多孔合金压缩强度为104～254MPa,压缩弹性模量为2.33～6.14GPa,与人体骨骼相接近,最适用作人体植入材料。     

烧结助剂添加对某黄金尾砂制备发泡陶瓷的影响

以黄金尾砂制备发泡陶瓷应用前景广阔,但存在烧结温度过高等问题,烧结助剂的添加可以有效降低发泡陶瓷的烧结温度。以氟硅酸钠和钠长石的混合物为烧结助剂,采用无压粉体烧结法制备黄金尾砂发泡陶瓷,研究了氟硅酸钠和钠长石添加比例对黄金尾砂发泡陶瓷微观形貌、抗压强度、体积密度及显气孔率的影响。结果表明：随着氟硅酸钠所占比例的增加,样品的抗压强度和体积密度均先上升后下降,显气孔率先减小后增大,孔径尺寸和分布的均匀性变好;当氟硅酸钠与钠长石添加比例为5∶3、烧结温度为1 050 ℃时,可以成功制备出体积密度455 kg/m3、抗压强度4.7 MPa、显气孔率21%、气孔分布均匀的黄金尾砂发泡陶瓷。适量添加钠长石可以增加气孔数量,添加过量则会因为高温下低黏度液体含量过高而导致孔结构坍塌;烧结助剂应该以氟硅酸钠为主,根据不同要求添加适量的钠长石以提高显气孔率。     

用石英、石灰石和γ-氧化铝合成钙长石的研究

以天然石灰石、石英粉以及γ-氧化铝为原料,分别在1 400℃和1 450℃下进行烧结,成功制备了钙长石耐高温陶瓷试样。借助XRD和SEM分析方法对试样在不同温度下的物相和显微形貌进行了分析,对不同温度下试样的显气孔率、体积密度和抗折强度进行了测试,结果表明:1 450℃下试样显气孔率较低,体积密度及抗折强度较大,形成单一钙长石相。烧结温度对所合成的钙长石的力学性能有重要影响。随着烧结温度的提高,试样的显气孔率降低,体积密度增加,抗折强度从17.66MPa增加到19.52MPa。     

碳热还原法制备铁尾矿多孔陶瓷的结构与性能

以泥状细颗粒铁尾矿和石墨粉为原料,采用碳热还原法制备了铁尾矿多孔陶瓷,将尾矿中低热导率的氧化物和矿物相转变成高热导率的碳化物,克服高孔隙率多孔陶瓷热导率低的问题。采用控制变量法分析了铁尾矿多孔陶瓷的结构与性能及其影响因素。结果表明:铁尾矿多孔陶瓷的结构与性能受烧结温度和石墨含量影响较大,保温时间影响较小。通过改变试验条件,可以调控铁尾矿多孔陶瓷的性能指标,其显气孔率的变化范围是39.30%～82.30%,热导率变化范围是0.53～1.52 W/(m·K),抗压强度变化范围是0.78～15.02 MPa。热导率受孔隙率的影响远大于SiC生成量的影响,力学性能受孔隙率的影响较大。当石墨含量为25%、烧结温度为1 600℃、保温时间为2 h时,铁尾矿多孔陶瓷的综合性能最优,其显气孔率为81.07%,热导率为0.58 W/(m·K),与相同孔隙率的普通铁尾矿多孔陶瓷相比,热导率提高了6.6倍。本研究为铁尾矿的高效利用提供了一种新思路。     

WC-B-Al2O3作结合剂的聚晶立方氮化硼复合材料性能研究

以CBN、WC、B、Al₂O₃等高纯度粉末为原料,在高温高压下合成了聚晶立方氮化硼(PCBN)复合材料,研究了不同烧结温度合成的PCBN复合材料的微观形貌、物相和力学性能。结果显示,在超高压6 GPa、温度1200~1500 ℃、合成时间700 s条件下,合成的PCBN组织主要由BN、WB₂和WB相组成。1500 ℃烧结时,PCBN综合力学性能较好,气孔率1.05%、抗弯强度789 MPa、显微硬度36.5 GPa、磨耗比9810。     

基于高岭土多孔基板的In2O3微米梳制备及其气敏性能

采用模压-烧结法制备高岭土多孔基板，考察烧结温度对高岭土多孔基板表面形貌与孔隙结构的影响，通过热蒸发法在高岭土多孔基板上制备出In₂O₃微米材料，并采用XRD、SEM、FTIR、阿基米德排水法等检测手段考察多孔基板及In₂O₃微米材料的形貌与结构。结果表明，在烧结温度1 200 ℃时所获高岭土多孔基板的孔径尺寸在45 μm左右，显气孔率为32.71%，体积密度为1.48 g/cm³，抗弯强度为15.08 MPa。在该多孔基板上所制备的In₂O₃产物呈梳状结构，梳齿直径和长度分别在1~10 μm和20~80 μm范围内，梳柄长度约为1 mm，结晶良好。对In₂O₃微米梳的气敏检测结果表明：In₂O₃微米梳对NO₂气体具有良好的选择性、可逆性和重复性；其对浓度为0.001%的NO₂气体的灵敏度随着工作温度的升高呈先升高后降低的趋势，响应时间和恢复时间随之减少，且在最佳工作温度200 ℃时达到最大值，为44.4，此时的响应时间和恢复时间分别为21 s和106 s；In₂O₃微米梳对NO₂气体的灵敏度随着NO₂浓度的增加而增加，两者之间呈线性相关，响应时间随着NO₂浓度的增加而缩短，恢复时间则随之增长。     

高锆 Si-Al-Zr-O 系微晶陶瓷的研究进展

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。以攀枝花本地的天然矿物原料高岭土和含铁质的红泥,添加钾长石为助熔剂,采用一步烧结法制备微晶陶瓷,用X射线衍射仪、洛氏硬度计、万能试验机、电子显微镜、热重-热差等测试制备的微晶陶瓷样品进行表征。结果表明：当高岭土含量为27%,钾长石的含量为25%,红泥含量为55%,烧结温度1250 ℃保温90 min,此时的微晶陶瓷吸水率为0.08%、显气孔率为0.15%、洛氏硬度78.48 HRA、抗弯强度51 MPa、主晶相为莫来石相、晶粒直径-6 μm、晶粒含量可达61.35%。此工艺制备的微晶陶瓷呈暗红色,外观平滑光亮,具有温润的玉质感。     

斑岩型铜尾矿制备连通孔陶瓷透水材料的试验研究

以斑岩型铜矿尾矿、高岭土、玻璃粉为主要原料,制备连通孔陶瓷透水材料。研究了骨料配比、结合料用量、成型压力和烧成制度对连通孔陶瓷透水材料抗折强度和透水系数的影响。当m(铜尾矿):m(高岭土):m(玻璃粉)为7:3:2、成型压力为1 MPa、烧成温度为1 150 ℃、保温时间为90 min时,工艺流程最佳。此时,连通孔陶瓷透水材料抗折强度为3.9 MPa,透水系数为2.7×10-2 cm/s,劈裂抗拉强度为3.7 MPa,耐磨性磨坑长度为25.2 mm,抗冻性为D50。