钙长石质轻质隔热材料研制

钙长石质轻质隔热材料是一种新型耐火材料,本文采用一步法会成制备出该种材料,各项性能均达到或超过同温度段已有材质的指标。     

以油泥为主要原料的SiO2-Al2O3-CaO系陶瓷制备及机理

针对油泥含有机物并具有高硅、高铝组成的特点,提出以油泥为主要原料制备SiO2-Al2O3-CaO系陶瓷的方法,利用陶瓷高温烧结过程,将油泥中有机物分解以实现无害化,并将其中的SiO2和Al2O3等无机组分转化为陶瓷。制备了油泥、粉煤灰和大理石锯泥掺入量(质量分数)分别为50%、30%和20%的全固废陶瓷,分析了陶瓷在高温烧结过程的析晶和致密化规律。结果表明：所制备全固废陶瓷组分属于SiO2-Al2O3-CaO体系,其主晶相为钙长石和辉石;油泥中有机物的分解温度为300~730 ℃,有机物在陶瓷烧结过程中能够完全反应,该反应温度区间低于陶瓷最佳烧结温度1120~1160 ℃,对后续陶瓷高温致密化过程无显著影响;当烧结温度为1120 ℃时,油泥陶瓷力学性能较佳,其抗折强度为80.80 MPa,吸水率为0.21%,优于陶瓷砖国家标准的要求。     

酸性溶剂下玄武岩中钙镁元素溶解浸出特性的热力学分析

为揭示玄武岩矿物碳酸化反应机制,从热力学角度对酸性溶剂下玄武岩中钙镁元素溶解浸出特性进行分析研究,详细考察温度、压力、酸浓度、液固比及不同酸性条件等对玄武岩中钙镁元素溶解浸出形成游离钙镁离子的影响.结果表明,温度和压力对酸性溶剂下玄武岩中钙长石成分和镁橄榄石成分中的钙镁元素溶解浸出的影响很小,反应体系中酸浓度和液固比变化对不同酸性条件下钙长石中钙元素和镁橄榄石中镁元素的溶解浸出特性影响不同;整体而言,盐酸对钙长石成分中钙元素溶解浸出的效果最好,而硫酸对镁橄榄石成分中镁元素溶解浸出的效果最佳.     

钙长石／玻璃复合材料的制备和性能研究

采用电子陶瓷工艺制备了一系列钙长石／玻璃复合材料,并对复合材料进行X射线分析、扫描电镜观察和性能测试。结果表明：复合材料的介电常数、热膨胀系数随钙长石含量的增加而增加,而介电损耗和抗折强度随钙长石含量的增加而减小。钙长石含量大于50wt％的复合材料中α-石英和方石英的析出增加了材料的热膨胀系数,但对材料的介电性能影响不大。所制备的复合材料具有低的介电常数（5．4～6．1）、低的介电损耗（0．11％～0．41％）、低的热膨胀系数（4．3×10^-6～6．1×10^-6／℃）和低的烧结温度（≤900℃）,有望用于电子封装领域。     

CaO和SiO_2含量比值对钙长石基微晶玻璃性能的影响

为探索玻璃组成对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃烧结、晶化和性能的影响,采用烧结法制备了不同组成的钙长石基微晶玻璃。通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和性能测试研究玻璃组成和性能之间的关系。结果表明:随CaO和SiO2含量比值增加,玻璃转变温度和析晶放热峰温度逐渐降低,且析晶放热峰变得尖锐。增加CaO和SiO2比降低了玻璃的析晶活化能和烧结温度,但增加了样品的介电常数、介电损耗和热膨胀系数。析晶活化能E和析晶转变速率k都能适于表征CaO/SiO2比对玻璃析晶性能的影响。所制备的微晶玻璃具有低烧结温度(≤1000℃)、适中介电常数(≤7.5)、低介电损耗(≤0.05%)和低热膨胀系数(≤4.3×10-6/℃),有望用于低温共烧陶瓷基板材料。     

一种轻质耐火材料

该耐火材料是一种低导热系数、长寿命的高温窑炉内衬用的优质耐火材料。其特征在于采用莫来石作为主晶相，钙长石作为结合相，其主要化学成分为：Al2O354．0％-57．0％．SiO240．0％-43．0％，CaO1．0％～2．0％，Fe2O3 0．1％～1．0％，其它杂质含量为0．1％～0．7％，所有原料的细度都符合0．088mm方孔筛余量小于或等于5．0％的要求。     

青釉制备及其影响因素的研究

以钠长石、偏高岭土、方解石、石英粉为釉用原料,氧化铁为着色剂,在高岭土坯体上采用热化学反应法成功制备了青瓷乳浊釉面。研究了Si/Al比、RO/R₂O比、Fe₂O₃加入量、烧结温度对青瓷釉面以及釉面/坯体结构的影响。利用XRD、SEM、EDS、光学显微镜对所制备的青瓷釉面物相组成与显微结构进行了表征。结果表明,当Si/Al比为9.136～10.456、RO/R₂O比为5时,烧结温度1320℃,保温3 h时可制备出光滑无裂纹、具有乳浊性能的青瓷釉面。当Fe₂O₃的加入量为1.0%～1.5%(wt)时,青瓷釉面呈粉青色,随着Fe₂O₃的加入量增加到2.5%～3.5%(wt)时,青瓷釉面逐渐变成豆青色。坯体中的Al³⁺扩渗到釉层中形成钙长石晶须,使青瓷釉面具有乳浊性能。     

钙长石结合莫来石轻质耐火砖的研究

研究了以蓝晶石作主要原料,以白水泥作结合剂生产钙长石结合莫来石轻质耐火砖的可行性。实验表明：蓝晶石从１２００℃开始莫来石化,到１３００℃基本完成,并与白水泥发生反应生成钙长石。钙长石结合莫来石轻质耐火砖体积密度为０．５ｇ·ｃｍ－３时的耐压强度超过３．５ＭＰａ,最高使用温度超过１４００℃,而３５０℃时的热导率只有０．１５Ｗ·（ｍ·Ｋ）－１。     

利用锰渣制备钙长石/顽辉石复相陶瓷

以电解锰渣、滑石为主要原料,添加适当的铝矾土和石英,在1 100~1 200℃温度内成功制备了钙长石、顽辉石陶瓷。实验发现,单相钙长石陶瓷在1 140℃以下就能生成,复相钙长石/顽辉石陶瓷需在1 140℃以上方能形成,而在1 200℃则会出现过烧现象。研究表明,在1 100~1 200℃烧结温度内,随着烧结温度升高,样品吸水率(Wa)和气孔率(Pa)均逐渐减小,体积密度(D)却逐渐增大,经1 180℃温度烧成样品的Wa和Pa极小而D最高(2.38g/cm3)。在1 100~1 160℃内,样品的抗折强度快速增加,在1 160~1 180℃时达到稳定状态,约105MPa,而一旦超过1 180℃,样品的抗折强度急剧下降。     

复合造孔剂对刚玉-钙长石-莫来石系轻质浇注料性能的影响

本文以聚苯乙烯小球和炭黑作为复合燃烬添加物,研究复合造孔剂对刚玉-钙长石-莫来石系轻质浇注料性能的影响,并确定了聚苯乙烯小球和炭黑复合的最佳掺量.采用XRD分析了轻质浇注料的物相组成.结果表明:轻质浇注料的主要矿物相是刚玉、钙长石、莫来石和少量玻璃相,随着聚苯乙烯小球和炭黑加入量的变化,轻质浇注料的力学性能得到明显改善...