关键词：无机胶凝材料;;莫来石;;多孔陶瓷;;硅藻土;;硅灰
摘 要：具有全晶须结构的莫来石多孔陶瓷具有较好的力学性能和抗热震性,但是这方面的相关研究并不多,主要存在工艺复杂、原料成本过高的问题。本研究采用简单绿色的制备工艺,利用工厂废弃物以及矿物资源来制备了具有全晶须结构的莫来石多孔陶瓷,能够节约能耗以及降低原料成本,为实现工业化生产提供可能。首先,论文利用无机胶凝材料成功制备了莫来石多孔陶瓷。以硅藻土和ρ-A12O3为原料,AlF3和MoO3为添加剂,利用ρ-A12O3遇水硬化的特点,来实现陶瓷浆料的固化成型,再将成型后的陶瓷生坯经高温烧结得到莫来石多孔陶瓷。该方法绿色环保,整个制备过程中无有机物的添加。通过使用XRD、SEM等表征测试手段,研究了烧结温度对莫来石多孔陶瓷相组成、微观形貌、线性收缩率、孔隙度以及抗压强度的影响。实验结果表明制备的莫来石多孔陶瓷由生长良好的莫来石晶须构成,在1500 ℃下烧结的莫来石多孔陶瓷孔隙率可达到82.3%。其次,首次利用主要成分为二氧化硅的硅灰作为硅源合成了具有孔隙结构的针状莫来石多孔陶瓷。硅灰中的二氧化硅颗粒粒径小,反应活性较高,通过简单的模压法成型,并且不使用粘结剂和造孔剂,制备的莫来石多孔陶瓷线性收缩率很小。在1600 ℃的条件下保温3小时所制备的样品的孔隙率为49%,抗弯强度高达 27.7 MPa。第三,论文不使用氧化物添加剂以及有机粘结剂和造孔剂,使用简单的干压法成型,采用硅藻土为硅源制备了具有晶须孔隙结构的莫来石多孔陶瓷。硅藻壳表面天然生长的孔为晶须的生长提供了空间。在1500 ℃的条件下保温3小时所制备样品的孔隙率为59.3%,抗弯强度为15.86 MPa。
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