烧成工艺制度对泡沫微晶玻璃性能的影响

本文利用废玻璃粉和废陶瓷粉制备泡沫微晶玻璃,在确定配方范围的基础上,通过正交优化设计的方法,对制备泡沫微晶玻璃的烧成工艺制度进行优化,使之具有轻质、高强、低导热系数的优良性能.结果表明:烧结温度和发泡温度对泡沫微晶玻璃比强度的影响显著.确定了泡沫微晶玻璃的最优烧成工艺制度为:烧结温度1050℃,发泡温度870℃,发泡时间35 min.优化烧成工艺制度下制备泡沫微晶玻璃试样的表观密度为450 kg/m3,抗压强度为6.84 MPa,导热系数为0.045 W/(m·K),吸水率为0.1％.     

温度制度对铜尾矿烧制轻质材料的性能影响

以铜尾矿为主要原料,添加发泡剂、粘结剂烧制轻质材料,研究温度制度对制备材料的抗压强度、密度和导热系数等性能的影响,并分析材料的结构特征.研究表明:入炉温度是影响制备材料密度和导热系数的主要因素,烧成温度及保温时间是影响制备材料抗压强度的重要因素.在入炉温度为300℃、烧制温度为900℃、保温时间1h条件下,制备的轻质材料的密度为0.36 g/cm3,抗压强度为1.0 MPa,导热系数0.10 W/(M·K),XRD和SEM分析表明其主要晶相为α-石英和磷酸盐,石英晶体之间由磷酸盐连接.     

泡沫粉煤灰保温砖的制备与性能研究

以粉煤灰为主要原料,以石灰石为发泡剂制备了泡沫粉煤灰保温砖.研究了粉煤灰的用量、石灰石的用量、烧成温度、保温时间对泡沫粉煤灰保温砖的密度、气孔率、导热系数和抗压强度的影响;采用扫描电镜、电子万能试验机和快速热导仪等手段对样品性能进行了表征.实验结果表明,当粉煤灰用量50wt％,石灰石用量15wt％,烧成温度1050℃,保温时间90min时,制备的泡沫粉煤灰保温砖密度为0.55g/cm3,气孔率为58.8％,导热系数为0.13W/m·k,平均抗压强度为4.0MPa;本方法工艺简单,成本低,环保.泡沫粉煤灰保温砖气孔的形成机理是一种气相、液相和固相之间动态平衡的结果.     

钛酸铝质多孔隔热材料的制备

以钛酸铝、莫来石、镁铝尖晶石为原料,淀粉为成孔剂,PVA为粘结剂,采用滚球法制备钛酸铝质陶瓷空心球,并以该空心球为主要原料,可塑成形工艺制备多孔隔热材料。研究了空心球大小配比对材料导热系数、抗压强度、体积密度等性能的影响。结果表明:在大球(孔径约3mm)、中球(孔径约2mm)、小球(孔径约1mm)的质量比为3∶4∶3时,经过1500℃×60min工艺处理可以得到导热系数为0.126w/k·m、体积密度为1.26g/cm3、抗压强度为6.43MPa的多孔隔热材料。     

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.     

电解锰废渣-废陶瓷磨细粉制备再生陶瓷砖

以电解锰废渣、废陶瓷磨细粉制备再生陶瓷墙地砖.以抗压强度、吸水率、气孔率、体积密度为主要参考指标,研究再生陶瓷墙地砖的最佳配合比及最佳烧成制度,探讨烧成制度对其性能的影响.结果表明:影响再生陶瓷墙地砖性能的主要因素由大到小依次为烧成温度、保温时间、成型压力.随着烧成温度的提高,样品抗压强度先增大而后降低,吸水率先降低后增大.再生陶瓷墙地砖的最佳配合比为10％电解锰废渣、90％废陶瓷磨细粉.最佳烧成温度为1150℃、保温时间为90 min、成型压力为98 MPa.制得样品的吸水率为0.75％,抗压强度为25.2MPa、体积密度为2.88 g/cm3,符合GB/4100-2006《陶瓷砖》中BIa类标准.     

陶瓷相结合粉煤灰漂珠轻质隔热材料的制备及性能研究

以钾长石和粉煤灰漂珠为主要原料,矾土为调质剂,在空气气氛下经900~1 150 ℃保温1 h制备得到轻质隔热材料,并研究了烧成温度与矾土含量对轻质隔热材料服役性能的影响规律及作用机理。结果表明,通过提升烧成温度或增加矾土含量,能够有效优化轻质隔热材料的常温物理性能。当烧成温度为1 100 ℃、调质剂矾土质量分数为20%时,试样具有最佳物理性能,其体积密度约为(0.97±0.01) g·cm^-3,真气孔率约为(63.7±0.5)%,常温耐压强度达到(9.42±0.21) MPa,同时其300 ℃和600 ℃下的高温热导率分别约为0.147 W/(m·K)和0.229 W/(m·K),与一般轻质隔热材料相比同样具有优异服役性能,且制备成本较低。     

发泡剂含量和发泡温度对无碱玻璃纤维废丝制备泡沫玻璃的性能影响

以无碱玻璃纤维废丝为主要原料,SiC为发泡剂,用烧结发泡法制备了高强度低密度保温泡沫玻璃。研究了发泡剂含量及发泡温度对泡沫玻璃气孔率、孔结构、表观密度、抗压强度和导热率的影响。研究结果表明,随着发泡剂含量的增加,孔径逐渐增大,表观密度和抗压强度降低,过多的发泡剂会导致大气孔的出现;随着发泡温度的提高,泡沫玻璃的气孔逐渐增大,表观密度呈现下降趋势,当发泡温度过高会导致大孔和连通孔的出现;当发泡剂含量为3wt%,发泡温度为950℃,保温时间为30min时制得的泡沫玻璃综合性能最佳,表观密度为0.216g/cm~3,抗压强度为8MPa,抗折强度为4MPa,吸水率为0.28%,导热系数为0.061W/(m·k)。     

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.     

低品位钾长石制备多孔保温隔热陶瓷研究

以低品位钾长石为主要原料,碳化硅为发泡剂,通过高温发泡法制备多孔保温隔热陶瓷.分别采用X-射线衍射(XRD)和超景深显微成像对保温隔热陶瓷的晶相组成和结构形貌进行表征,研究了烧结温度与保温时间对多孔保温隔热陶瓷孔结构、导热系数、抗压强度、体积密度和吸水率等性能的影响.结果表明,烧结温度为1250℃、保温时间为30 min时制备的多孔陶瓷材料性能最优,样品的导热系数为0.072 W/(m·K),抗压强度为3.429 MPa,吸水率为13.5％,体积密度为0.542 g/cm3.     

硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料制备与性能

以硼酸、氢氧化铝、六钛酸钾晶须(PTW)等为主要原料,采用固相烧结法制备了硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料,研究了预合成硼酸铝晶须(ABW)对材料显微结构、力学性能及隔热性能等方面的影响。结果表明:随着制备温度的提高,ABW与PTW由点接触转变为晶须间通过K_1.5(Al_1.5Ti_6.5)O₁₆相结合,提高了复合隔热材料的致密度和耐压强度;细小的ABW在PTW之间形成了尺寸更小的孔隙,通过减少对流和辐射传热,显著提高了晶须复合隔热材料的隔热性能。控制PTW、预合成ABW、炭黑质量比为9∶1∶3,在1 100 ℃可制得体积密度为1.11 g/cm³、耐压强度为3.5 MPa、导热系数为0.11~0.16 W/(m·K)(200~800 ℃)的硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料。     

纤维和遮光剂对纳米孔粉体隔热材料性能的影响

新型高温隔热材料对工业窑炉高效节能作用显著,降低其高温辐射导热率有利于提高高温隔热性能。采用干压成型制备了添加不同种类和不同含量的纤维及遮光剂的纳米孔粉体隔热材料,分别测试了试样的常温耐压强度和不同温度下的导热系数,探讨了纤维和遮光剂对纳米孔粉体隔热材料的力学性能和隔热性能的影响,并利用SEM、EDS和FTIR对试样的微观结构和红外透射率进行了分析表征。结果表明,多晶莫来石纤维有效增强了纳米孔粉体隔热材料的耐压强度,掺杂9%(质量分数)多晶莫来石纤维试样在800 ℃的导热系数为0.047 W/(m·K),低于添加石英纤维的隔热材料;纳米SiC粉体和锆英石粉体作为遮光剂能够有效抑制辐射传热,降低高温辐射热导率,添加10%(质量分数)纳米SiC粉体遮光剂的隔热材料试样导热系数随温度的变化较小,在800 ℃仅为0.041 W/(m·K)。     

硼酸对水玻璃基保温材料性能影响研究

水玻璃基保温材料具有轻质、导热系数低的优点,但其耐水性较差的问题亟待改善。将硼酸作为改性剂加入到水玻璃中,采用中温烧结法制备保温材料,通过对样品微观结构的表征和物理性能的测试,以及耐水性浸出试验,研究硼酸对水玻璃基保温材料性能的影响效果。结果表明,硼酸能够调节材料中Si—O四面体的框架结构,有效降低结构中的羟基数量,并抑制溶液中硅酸根离子和钠离子的浸出,提高材料的软化系数和耐水性能。当硼酸质量添加量为1.00%时,软化系数从改性前的0.519增至0.701,增加了35%。同时,硼酸的加入能够使材料内部孔径分布更加均匀,提高材料的抗压强度,但是材料的导热系数和表观密度也会增加。经0.75%(质量分数)硼酸改性后的保温材料导热系数、表观密度和抗压强度分别为0.052 W/(m·K)、128 kg/m³和0.442 MPa,满足保温材料的性能要求。     

EPS颗粒对超轻水泥基复合保温材料性能的影响

聚苯乙烯泡沫塑料颗粒(EPS颗粒)作为水泥基复合保温材料的超轻骨料,对水泥基复合保温材料力学性能、热工性能影响显著。以水泥为胶凝材料,EPS颗粒、混合材、泡沫剂和改性剂、水等为主要原料,采用物理发泡工艺制备干表观密度不大于120 kg/m³的超轻水泥基复合保温材料(UCIM)。通过设计不同体积掺量的EPS颗粒,分析EPS颗粒掺量对泡沫混凝土基体孔结构、超轻水泥基复合保温材料强度和热工性能的影响规律。结果表明,适宜掺量EPS颗粒可显著提高超轻水泥基复合保温材料抗压强度和抗拉强度,并确保超轻水泥基复合保温材料具有良好的热工性能,即通过EPS颗粒与泡沫混凝土基体的协同作用,协调力学性能和热工性能,制备出高性能超轻水泥基复合保温材料。     

非厌氧消化与厌氧消化污泥制备烧结保温材料性能研究

利用几种不同污泥制备烧结保温墙体材料,对比非厌氧消化污泥与厌氧消化污泥制备烧结保温墙体材料的性能。首先分析研究原料的物理、化学性能,结果表明,重庆地区的页岩适宜作为制备污泥砖的掺配料,最佳烧成温度为950℃;污泥具有高含水率,高发热量和高烧失量等特点。其次,选择综合性能较好1#污泥和4#污泥脱水后加入页岩,进行成型烧结,测定制品的成型含水率、干燥收缩率和抗压强度等。结果表明：4#污泥制品的综合性能高于1#污泥。当非厌氧消化污泥掺量为15%,烧成温度为950℃时,试样抗压强度等级达到MU7.5,导热系数为0.3001 W/(m·K),比纯页岩降低了33.33%;当厌氧消化污泥掺量为20%,烧成温度为950℃时,试样抗压强度等级达到MU7.5,导热系数为0.2600 W/(m·K),比纯页岩降低了42.22%。分析可知,在保证强度不变的情况下,厌氧消化污泥可有效提高污泥制砖掺量。     

一种新型阻燃外墙外保温材料制备研究

针对传统有机外墙保温材料易燃的缺陷,结合无机保温材料在导热和容重方面的优势,提出制备一种新型的阻燃外墙外保温材料。为验证该材料的最佳试验配比,采用正交试验方法,以轻质骨料、化学外加剂和粉煤灰、玻化微珠等作为原材料,以JG/T 158-2013作为标准,通过导热系数、抗压强度、干密度测试等方法对制备的保温材料性能进行测试。通过测试结果表明:当标准材料中轻质骨料10.5%、粉煤灰22%、硅灰16%、纤维0.25%的时候,制备的保温材料导热系数、抗压强度、容重分别为0.053 W/(m·K)、0.052 MPa、216 kg/m3,符合试验标准。通过干湿循环试验,对材料微观结构进行观察,发现试验前后材料为出现裂痕,由此说明在干湿交替下仍可保持较高强度。由此,通过上述的试验表明,制备的外墙外保温材料可行。     

Microscopic regulation of plant morphological pores on mechanical properties of porous mullite materials

Generally, a multilayer structure is present inside a walnut shell, and the residual structure of the walnut shell is retained after impregnation and firing. When the walnut shell is used as a pore-forming agent, this structure helps in improving the mechanical and thermal insulation properties of the lightweight porous materials. In this study, porous mullite materials (PMMs) with plant morphological structure pores were prepared using a-Al₂O₃ and silica powder as the raw materials with addition of sol-impregnated walnut shell powder (WSP). The influence of sol type and firing temperature on the pore structure of the PMMs was analyzed, which affected the compressive strength and thermal conductivity. The plant morphological porous structure was observed in the samples after sol impregnation. After firing at different temperatures, the porous structure gradually contracted and supported the pores, improving the mechanical properties, while the complex porous structure increased the heat conduction path, thereby improving the insulation performance. Using WSP impregnated with silica-sol and zirconia-sol as pore-forming agents, PMMs with higher compressive strength and relatively low thermal conductivity (TC) were prepared.     

空心玻璃微球隔热保温板的制备及其理化特性

将空心玻璃微球（hollow glass microspheres,HGM）与饱和硝酸铝溶液混合,经520℃保温30min热处理后制备出刚性保温板。测试了保温板的导热系数、抗压强度和燃烧性能,讨论了HGM粒子密度和平均粒径对保温板导热系数的影响。结果表明：保温板的导热系数随HGM粒子密度的下降而降低,当粒子的粒子密度为0.18 g/cm3时,保温板的导热系数为0.072 W/（m.K）,抗压强度为2.2 MPa;当HGM的平均粒径小于30μm时,保温板的实测导热系数与Dul＇nev提出的预测方程的计算结果相接近,HGM保温板的燃烧性能达到A1级不燃材料要求,可满足建筑保温和防火的要求。     

煤气化渣烧结制品的烧成制度研究

以煤气化渣为主要原料制备烧结制品,通过干混料的综合差热分析和样坯的烧成收缩预试验,再根据以往经验,选取升温速率(A)、烧成温度(B)和保温时间(C)三个因素,并分别选取2、3、4℃·min-1,1100、1150和1200℃,2、4、6 h为因素水平,选取烧结制品的体积密度、吸水率、耐压强度和热导率为评价指标,按正交表...     

粉煤灰在水泥发泡轻质保温材料中的应用研究

以水泥、粉煤灰为主要原料,掺加适量激发剂、促凝剂和胶粉,利用自主研制的高效发泡剂,采用先独立发泡、再将泡沫与料浆混合的工艺方法制备粉煤灰/水泥发泡轻质保温材料.研究了不同粉煤灰掺量对保温材料干密度、抗压强度和导热系数的影响,并对各种外加剂的作用机理进行了探讨.结果表明,利用粉煤灰取代部分水泥可降低粉煤灰/水泥发泡轻质保...