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/℃。     

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。     

以稻壳为硅源和成孔剂合成多孔堇青石陶瓷的研究

以稻壳中的硅质组分和碳质组分分别作为多孔菫青石合成所需的硅源和成孔剂,并以La<,2>O<,3>为外加剂,烧结制备了多孔菫青石陶瓷,研究了试样的物相组成随烧结温度的变化,观察与分析了烧结试样的显微形貌,并测定了烧结试样的主要物理性能.结果显示:在1350℃、保温5 h条件下,所得多孔菫青石陶瓷的抗弯强度为11.38 MPa,气孔率45.02%,热膨胀系数3.03×10<,-6℃-1>.分析显示La<,2>O<,3>能够促进酶青石的形成,使堇青石的开始形成温度降低至1100℃,并能在不降低菫青石孔隙率的情况下,大幅度提高其抗弯强度,它在烧结过程中产生的液相起"点焊"的作用.     

石棉尾渣和粉煤灰制备堇青石多孔陶瓷及其理化性能

低成本制备堇青石多孔陶瓷一直是专家学者们研究的热点,本文以石棉尾渣、粉煤灰、高岭土为原料,在不添加发泡剂的情况下,采用直接烧结法成功制备了堇青石多孔陶瓷,系统研究了堇青石多孔陶瓷的物相演化、显微结构及理化性能。结果表明:烧结温度的升高和配方中高岭土含量的增加有助于样品中堇青石的合成,高岭土的添加可以有效降低样品发泡的温度和提高样品的孔隙率;当烧结温度为1 240 ℃,焙烧后的石棉尾渣、焙烧后的粉煤灰和高岭土质量比为5∶5∶3时,制备的堇青石多孔陶瓷的体积密度仅为0.6 g/cm³,孔隙率高达76.94%;当烧结温度为1 220 ℃,焙烧后的石棉尾渣、焙烧后的粉煤灰和高岭土质量比为5∶5∶5时,制备的堇青石多孔陶瓷吸水率达到最大值34.57%;此外,制备的堇青石多孔陶瓷还表现出良好的耐碱性能。     

透气过滤用堇青石蜂窝陶瓷材料的研究

采用堇青石为主要原料,探讨了球磨时间、烧成温度和保温时间等工艺条件对多孔堇青石材料的孔径及其分布、气孔率、抗压强度和热膨胀特性等性能的影响规律。结果表明,在合适的工艺条件下,可获得平均孔径小于5um、膨胀系数低于1.60×10-6/℃、孔隙率和抗压强度分别大于50%和15Mpa的多孔堇青石基体材料。     

采用普通陶瓷原料制备低成本多通道堇青石质陶瓷微滤膜

采用高岭土、铝矾土、滑石等普通天然原料,利用挤压成型法和浸渍提拉法制备了低成本多通道堇青石质陶瓷微滤膜。同时采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对膜样品的显微结构及性能进行表征。结果表明,在1200℃下烧成,可成功制备孔隙率为28.2%的多通道堇青石质陶瓷微滤膜载体。然后通过浸渍提拉法,在固含量为25 wt%、浸渍时间为10s的工艺下,制备了厚度约为80μm的堇青石质顶膜。同时,实验制备的微滤膜还具备热膨胀系数低、结构均匀无缺陷和耐碱性能良好等优点。     

探索化学组成中硅含量和添加剂对合成堇青石材料热膨胀系数影响

本实验以工业氧化镁、白砖料、铝矾土等为原料合成堇青石质材料,经过DTA-TG检测分析控制烧成温度为1300℃。通过探讨改变在这个烧成温度点下理论化学组成中硅的含量和添加剂含量对所合成堇青石质材料性能的影响。     

堇青石质蜂窝陶瓷的制备

选用3种不同的优质粘土、滑石及工业氧化铝,通过一定的工艺控制,在1 390℃的烧成温度、保温4 h的条件下,研制出纯度较高。结晶性较好,热膨胀系数(20～1 000℃)分别为1.48×10-6,1.50×10-6/℃和1.54×10-6/℃,气孔率分别为15％,25％和33％的堇青石质蜂窝陶瓷载体。较低的热膨胀系数保证了载体有优异的抗热震性能,高的气孔率有利于后期催化剂的浸渍。实验表明:堇青石陶瓷成分的选择及杂质相的含量对于膨胀系数影响显著。     

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.     

菱镁矿粒度对堇青石陶瓷烧结性能的影响

以菱镁矿、高岭土和石英为主要原料,采用固相反应法制备了堇青石陶瓷。采用TG-DSC、XRD、SEM能谱分析等方法,研究了菱镁矿粒度对堇青石陶瓷烧结性能的影响以及堇青石合成过程的反应机理。结果表明,降低菱镁矿的粒度可以有效降低堇青石陶瓷的烧成温度;在该体系中,堇青石陶瓷的烧成受固相扩散传质控制,降低原料粒度可以促进堇青石陶瓷的烧成。     

高能球磨作用对合成堇青石基陶瓷的相组成和相变机理的影响

采用XRD分析研究了由分析纯的氧化物粉末制备堇青石基陶瓷时,高能球磨作用及热处理温度对堇青石陶瓷相组成和相变过程的影响,并分析了高能球磨在堇青石陶瓷烧成过程中的作用.结果表明经高能球磨处理的试样在低温烧成(900℃)时,首先出现中间相镁铝尖晶石(MgAl2O4),但1100℃时中间相又消失;与未球磨的试样比较,高能球磨不仅能够降低堇青石的相变温度,而且可大大加快中间相和原料相向α-堇青石转变的速度;同时发现提高烧成温度有利于中间相向堇青石的转变.此外,还研究了粉末的状态(即是否经成型处理)对堇青石陶瓷相组成的影响.结果表明,加压成型使Si4+、Mg2+和Al3+易于扩散,能促进早期的固相烧结和后期的液相烧结,有利于主晶相α-堇青石的合成,但对相组成没有太大影响.     

堇青石原料粒径对堇青石陶瓷烧结性能的影响

为了研究堇青石粉体原料粒径对制备堇青石陶瓷性能的影响,以平均粒径分别为10、23、37、58和99μm的5种堇青石粉料为原料,平均粒径为15μm的土豆淀粉为造孔剂,分别制备了堇青石致密陶瓷和多孔陶瓷,并对比研究了粉体粒径对两种陶瓷烧结性能的影响。结果表明:在相同的烧成制度下,堇青石粉体的平均粒径越大,纯堇青石陶瓷的显气孔率和线收缩率越大,体积密度越小;添加淀粉后,陶瓷材料的显气孔率明显提高,体积密度降低,且因原料粒径不同,增加和降低的幅度不同;但淀粉加入后,多孔陶瓷材料的性能随原料粒径的增大无明显变化。     

不同铝源对SiC/堇青石复相多孔陶瓷的制备及性能影响

以碳化硅、氮化铝、层析氧化铝、氢氧化铝、氟化铝、滑石为主要原料,石墨为造孔剂通过原位反应烧结技术制备碳化硅/堇青石复相多孔陶瓷.研究了含铝化合物种类、烧结温度、石墨含量对SiC/堇青石复相多孔陶瓷相组成、微观结构、气孔率和抗折强度的影响,同时对S0组在1200℃烧结温度下制得的SiC/堇青石复合多孔陶瓷的孔径分布进行了测试分析.结果表明:以AlN为铝源在1200℃下烧结,石墨含量在15％时,堇青石结合SiC多孔陶瓷的抗弯强度和气孔率两项综合性能达到最优,气孔率为31.99％,相应的弯曲强度86.20 MPa.S0组的平均孔径大小在3.0191 μm.     

堇青石微晶玻璃结合碳化硅复相陶瓷材料的制备

以MgO-Al_2O_3-SiO_2(MAS)系玻璃作为高温结合剂,经1430℃×2 h的烧成和1350℃×2 h的热处理,制备了堇青石微晶玻璃结合碳化硅复相陶瓷材料,并利用XRD和SEM等测试方法研究了烧成温度和微晶玻璃的化学组成对复相陶瓷的组成、结构及性能的影响。结果表明,经1430℃烧成MAS系玻璃可形成液相包裹SiC颗粒,起到填充气孔的作用,再经1350℃保温2 h热处理可使玻璃中析出呈团簇状且粒径小于1μm的堇青石微晶。提高烧成温度至1470℃导致SiC剧烈氧化和方石英的析出,不利于材料的热膨胀性能。适当提高玻璃中MgO的含量有利于堇青石的析出和热膨胀系数的降低,其中,经1430℃烧成SC-A2配方样品的热膨胀系数最低,为5.2×10~(-6)·℃~(-1)。     

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。     

堇青石蜂窝陶瓷烧成工艺的研究

本文研究了堇青石蜂窝陶瓷的性能随烧成温度和保温时间变化的规律;通过对试样进行Ｘ－射线衍射分析（ＸＲＤ）和扫描电镜观察（ＳＥＭ）,探讨了烧成温度和保温时间对堇青石蜂窝陶瓷性能的影响机理。     

烧成温度对溶胶-凝胶法制备堇青石陶瓷性能的影响

为解决工业生产堇青石烧结温度高的问题,首先以结晶氯化镁MgCl_2·6H_2O、结晶氯化铝AlCl_3·6H_2O和正硅酸乙酯(C_2H_5O)_4Si为原料,按照堇青石的化学计量配比,以溶胶-凝胶法并经600℃煅烧制备堇青石先驱体粉体;然后采用半干压成型法将该粉体压制成Φ20 mm×20 mm的圆柱状试样,分别在950、1 000、1 050、1 100、1 150、1 200和1 250℃保温2 h烧成,检测试样的基本物理性能,并利用XRD和SEM分析物相组成和显微结构。结果表明:溶胶-凝胶法制备堇青石陶瓷,可以降低堇青石的合成温度。在1 250℃的烧成温度下,不添加任何烧结助剂,就可以获得纯度较高的α-堇青石相,试样的体积密度为2.25 g·cm~(-3),达到α-堇青石理论密度的90%,基本达到了致密化烧结。     

溶胶-凝胶法合成堇青石材料性能的研究

以正硅酸乙酯,六水硝酸镁,九水硝酸铝为原料,无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备均质堇青石粉体,将粉体压制后在1250℃保温2h烧成后得到堇青石陶瓷烧结体,通过DSC-TGA、 XRD和SEM对试样进行表征.结果表明:前驱体经不同温度煅烧后得到堇青石粉体的晶相经历了从无定形态向α-堇青石转变的过程,μ-堇青石在950℃时结晶形成,1200℃时,μ-堇青石转化为α-堇青石,同时有镁铝尖晶石相出现,1250℃时,α-堇青石相增多,μ-堇青石相和镁铝尖晶石相消失,堇青石的结晶程度较好,其烧结体的致密度达到最高,为2.456 g/cm3,晶粒细小,微观结构比较均匀致密.     

基于高铝粉煤灰的堇青石-莫来石复合材料制备

为了实现高铝粉煤灰的高值化利用,以高铝粉煤灰为单一铝硅原料,依次对其进行酸、碱预处理,将处理后的高铝粉煤灰与滑石粉混合,通过一步原位烧成制备堇青石-莫来石复合材料,进一步考察原料配比和烧成条件对烧成样品性能的影响规律。结果表明,烧成温度为1 370℃、烧成时间为2 h、堇青石和莫来石理论质量比为50∶50时,可制备出体积密度为1.96 g/cm~3、显气孔率为30.47%、常温抗折强度为66.44 MPa的堇青石-莫来石复合材料,其主要指标均达到YB/T 4549—2016《堇青石-莫来石窑具》的要求,该方法实现了以粉煤灰为主要原料,灵活制备具有不同堇青石和莫来石配比的复合材料,为高铝粉煤灰的高值化利用提供新途径。