煤矸石制备多孔发泡陶瓷基多孔自保温砌块的研究

本文以煤矸石等作为主要原料,通过超微细化、发泡控制、温度场调控、多层烧成的技术手段,低能耗、低成本制备发泡陶瓷建筑墙体材料,实现了煤矸石固废资源化利用(在原料中的掺入比例≥70%)及煤矸石的潜热利用(提供烧成过程40%以上的热能),为煤矸石的无害化、资源化利用提供了一条重要出路的同时解决多孔陶瓷生产成本高的瓶颈,并开发了具备优异保温性能(导热系数≤0.10W/m·℃)和力学性能(抗压强度≥4.2MPa)的新型绿色自保温墙体材料,具有非常显著的经济社会效益。     

原材料与钛酸铝陶瓷性能之间关系的研究

用不同纯度的二氧化钛粉体和不同晶型的氧化铝粉体为原料进行钛酸铝合成研究。结果表明:引入稳定剂和烧结助剂,在一定的烧结温度条件下,这些原材料均可生成具有良好力学性能的钛酸铝陶瓷;在相同的烧成条件下,钛黄粉反应生成的钛酸铝陶瓷比钛白粉反应生成的陶瓷具有更好的力学性能;采用钛黄粉与工业氧化铝粉合成的钛酸铝陶瓷,由于生产成本低,在耐火材料领域具有广泛的应用潜力。     

MnO2对钼尾矿基发泡陶瓷升温速率影响的研究

随着发泡陶瓷社会需求的增多,采用固体废弃物烧制发泡陶瓷成为了研究热点.但关于如何缩短烧成周期,提高生产效率的研究寥寥无几.研究采用商洛钼尾矿为主要原料烧制发泡陶瓷,加入氧化剂MnO2,弥补发泡剂由于氧气不足而引起的发泡不均.在相同升温速率下,加入MnO2可使发泡陶瓷的平均孔径明显增大.在满足使用要求的条件下,将高温段的升温速率从3℃/min提高到5℃/min,缩短烧成周期约45 min,提高发泡陶瓷生产效率.     

使用廉价原料烧制氮化硅陶瓷

日本五十铃汽车公司陶瓷研究所研究成功的一种新技术,可将氮化硅（Ｓｉ３Ｎ４）陶瓷件的生产成本降低２５％～３０％。此技术可在模具内焙烧中用较低廉的前体原料烧成陶瓷。通常的陶瓷件制法以Ｓｉ３Ｎ４粉体（用Ｓｉ直接氮化或通过ＳｉＣｌ４与氨反应合成）为原料,比新制法使用的原料贵１０～２０倍。新法使用的原料是含２％的铁和５％氧化钽、氧化铝和氧化钇的Ｓｉ粉体。此混合物用一已获专利的方法均匀分散,置入模具内。在氮气氛围（０９ＭＰａ压力）下焙烧,温度由１４００℃逐步提高到１８５０℃,３天后混合物转变成氮化硅陶瓷。…     

熔盐法制备Bi_4Si_3O_(12)陶瓷及其介电性能研究

以Bi_2O_3和SiO_2为原料,利用NaCl-Na_2SO_4熔盐系统,在850℃保温3 h制成粉体样品,使用XRD对粉体物相进行表征,确定粉体为纯的Bi_4Si_3O_(12),然后将该粉体压片烧成Bi_4Si_3O_(12)陶瓷。通过SEM和阻抗分析仪对陶瓷微观形貌和介电性能进行了分析,研究烧成温度、保温时间对硅酸铋陶瓷介电性能的影响。研究表明:烧成温度为900℃保温5 h时,可以性能烧成较好的Bi_4Si_3O_(12)陶瓷。     

钟祥瓷砂制备高温发泡陶瓷试验研究

利用钟样瓷砂原料制备高温发泡陶瓷,对其配方、工艺及材料性能进行了研究。试验研究表明,用钟祥在砂作为基础原料,添加部分碎玻璃助熔剂及少量的Fe_2O_3和碳粉,控制恰当的烧成制度可以制备具有良好性能的高温发泡陶瓷。     

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.     

以铜尾矿制备发泡陶瓷墙板的研究

以山西某地铜尾矿作为主要原料制备轻质、高强度发泡陶瓷墙板,并采用抗压强度测试仪、XRD测试仪作为主要检测手段,研究铜尾矿加入量、烧成制度以及发泡剂对发泡陶瓷墙板物理性能的影响。研究结果表明:铜尾矿加入量控制在85%左右,SiC微粉0.25%,烧成温度1170℃保温40min,可以试制出适合发泡陶瓷隔墙板性能的产品。通过规模化生产中试,产品密度437.52kg/m^3,抗压强度9.77MPa,产品外观孔径0.5-1.5mm,满足实际应用要求。     

金尾矿高硫选冶尾渣制备发泡陶瓷

以山东某矿尾渣为主要原料,添加煤矸石、轻烧氧化镁和氧化铝为辅助原料,烧制闭气孔发泡陶瓷。探讨了氧化铝、硫化铁对发泡的影响。结果表明:氧化铝对发泡温度和烧成范围影响较大;硫化铁有助于发泡,能减少发泡剂用量。最终以尾渣掺量65~75 wt%,基体氧化铝20 wt%,可以制备出性能良好的发泡陶瓷材料。     

烧制发泡陶瓷用窑炉

当前,我国累计堆存固体废弃物总量约为600～800亿吨。发泡陶瓷作为一种变废为宝、环保节能的绿色建材,它的产业化可以消耗大量堆存的固体废弃物。但由于生产工艺及关键设备的技术瓶颈,发泡陶瓷在大规格、高强度保温材料的烧成方面还没有完全突破。关键是新型大规格、高强度的发泡陶瓷用的窑炉产能还相对较低,烧成能耗仍较高。不论辊道窑或是隧道窑均有发展空间,所以本文重点概述了烧成发泡陶瓷用的两种窑炉的研究现状及发展前景。     

低温快烧发泡陶瓷保温板的性能研究

本文通过调节发泡陶瓷保温板的烧成温度和烧成时间,分析两者对发泡陶瓷保温板的主要性能指标(干密度、吸水率、导热系数、抗压强度)的影响,综合各项性能的最优组合以及生产节能的目标,最终确定最佳烧成温度为1160℃、烧成时间50 min。     

发泡法制备氧化铝基多孔陶瓷(Ⅰ):纯氧化铝多孔陶瓷及其大尺寸样品的制备和工艺优化

以氧化铝粉体为主要原料,采用发泡法结合凝胶注模成型制备了纯氧化铝多孔陶瓷。主要研究了泡沫浆料的稳定性、凝胶体系、干燥和烧成制度对制备工艺的影响;并通过颗粒级配、选取不同活性的粉体和添加化学干燥控制剂等方法优化了大尺寸试样的制备工艺。结果表明:长链分子可起到稳定气泡的作用,采用控温控湿的方式可避免干燥阶段开裂,烧成阶段的温度可根据烧结试样微结构与强度确定;气孔参数可通过固含量与发泡剂加入量进行调控。通过颗粒级配,坯体的干燥线收缩和烧成线收缩可显著降低;添加化学干燥控制剂可降低干燥时对环境的依赖程度;添加不同活性的粉体,可以将收缩均匀地分散到较宽的温度区间。     

烧成工艺制度对含钛高炉渣制备发泡陶瓷性能的影响

以页岩、含钛高炉渣为主要原料,碳化硅为发泡剂,在不同的烧成工艺制度下制备发泡陶瓷.实验采用XRD及SEM等测试方法,对试样进行结构表征和性能测试.结果表明,页岩含量为62wt％,含钛高炉渣为15wt％,同时添加二氧化硅粉、球粘土为辅料,在烧成温度1070℃,保温时间60 min,高温区(900℃ ～烧成温度)的升温速率3℃/min的条件下制得的发泡陶瓷体积密度为0.316 g/cm3,导热系数为0.15 W/(m·K),发泡陶瓷的主晶相为斜长石相、石英相和辉石相.     

烧成温度和发泡剂对粉煤灰泡沫陶瓷的性能影响

以粉煤灰、废陶瓷和山皮土为主要原料,SiC为发泡剂,采用原位发泡法制备泡沫陶瓷,考察了SiC掺量、烧成温度对材料孔隙率、体密度和抗压强度的影响。结果表明,当烧成温度为1300～1400℃,发泡剂SiC掺量以4～6wt%时,可制备出孔隙率高、体密度低、孔径均匀的泡沫陶瓷。     

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。     

花岗岩废料基闭孔发泡陶瓷的正交试验研究

以花岗岩废料为主要原料,采用正交试验方法,考察了烧成温度、保温时间、SiC用量和花岗岩废料用量对闭孔发泡陶瓷的影响,并综合分析得出了优化方案:烧成温度为1 200℃,保温时间为30 min,SiC用量为0.8wt％,花岗岩废料用量为90wt％.按照优化方案得到的闭孔发泡陶瓷闭口气孔率为73.27％,吸水率为1.74％,抗压强度为7.2 MPa,导热系数为0.12 W/(m·K).SEM结果显示,所制备的发泡陶瓷气孔大多呈封闭状态,孔壁内部封闭了许多互相孤立的微小气孔,这些微小气孔的存在进一步提升了闭口气孔率.     

粉体粒度对BaTiO_3陶瓷结构与电性能的影响

以采用共沉淀法制备的钛酸钡(BaTiO3)粉体为原料制备陶瓷。并利用XRD、DSC、SEM等分析手段对陶瓷材料的物相、相转变、显微结构进行表征,和利用电容测量仪、粒度分析仪等对陶瓷材料的电性能及粉体的粒度进行测试。研究了粒度对BaTiO3陶瓷微观结构和介电性能的影响。结果表明:随着预烧温度的提高,粉体的粒度增大,其陶瓷烧成温度也相应提高,并获得了优良的介温性能,粉体粒径为360nm的BaTiO3粉体经1290℃烧结后居里峰介电常数达到8119。     

硬脂酸表面改性对聚氨酯发泡法制备ZrO_2多孔陶瓷性能的影响

通过聚氨酯发泡法制备了ZrO_2多孔陶瓷,研究了ZrO_2粉体表面改性对多孔陶瓷综合性能的影响。结果表明:ZrO_2粉体表面进行硬脂酸改性不仅可以阻止颗粒团聚,有效降低浆料黏度,并显著提高粉体表面的亲油性,增加粉体与有机聚氨酯原料的相容性,还可增加粉体与聚氨酯官能团的相互作用,促进聚氨酯交联网络形成,进而解决坯体及多孔陶瓷的分层问题,提高ZrO_2多孔陶瓷的力学性能。当使用0.75%硬脂酸改性的ZrO_2粉体时,所得多孔陶瓷无分层,孔结构完整,其抗压强度明显增加,为未改性ZrO_2粉体所得多孔陶瓷的3倍。     

硬脂酸表面改性对聚氨酯发泡法制备ZrO2多孔陶瓷性能的影响EI北大核心CSCD

通过聚氨酯发泡法制备了ZrO2多孔陶瓷,研究了ZrO2粉体表面改性对多孔陶瓷综合性能的影响。结果表明：ZrO2粉体表面进行硬脂酸改性不仅可以阻止颗粒团聚,有效降低浆料黏度,并显著提高粉体表面的亲油性,增加粉体与有机聚氨酯原料的相容性,还可增加粉体与聚氨酯官能团的相互作用,促进聚氨酯交联网络形成,进而解决坯体及多孔陶瓷的分层问题,提高ZrO2多孔陶瓷的力学性能。当使用0.75%硬脂酸改性的ZrO2粉体时,所得多孔陶瓷无分层,孔结构完整,其抗压强度明显增加,为未改性ZrO2粉体所得多孔陶瓷的3倍。     

烧成陶瓷用微波烧成炉

采用微波烧成炉进行陶瓷烧成试验。微波加热是利用材料自身的发热进行加热的方法，与原来的外部加热法不同，一是加热速度比电阻加热或烧气体燃料加热快；二是能对材料进行选择加热。利用微波烧成的砖质量与用气体燃料烧成的相同或更高。另外，从内部加热特性来看，它能缩短保温时间。在混合炉中进行了氧化铝陶瓷烧成试验，利用气体燃料和微波并用的烧成效果，可以促进脱结合剂，烧成时间比只采用气体燃料烧成或只采用微波烧成大幅度缩短了。