低质铝矾土的性能及应用研究

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1、：１０７０８论文分类号：２学校代码学号：１５０２０４７繼ＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文’ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ低质铝矾土的性能及应用研究李欢欢指导教师姓名：任强教授学科名称：材料学２０…论文提交日期：１８年３月论文答辩日期：２０１８年５月学位授予单位：陕西科技大学申请工学硕士学位论文论文题目：低质铝矾土性能及应用研究学科门类：工学一级学科：材料科学与工程培养单位：材料科

2、学与工程学院硕士生：李欢欢导师：任强教授2018年5月ResearchontheCharacteristicandUtilizationofLowGradeBauxiteAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByHuanhuanLiSupervisor:Prof.QiangRenMay

3、,2018低质铝矾土的性能及应用研究摘要低质铝矾土因其杂质含量高、耐火度低等特点没有得到较好的利用。论文利用XRD、TG-DSC、粒径分析等测试手段对低质铝矾土的物相组成、加热过程中的物理化学变化以及烧结特性进行了分析研究，并在此基础上，对利用低质铝矾土制备莫来石陶瓷以及陶粒支撑剂材料做了重点的应用研究。莫来石因其具备优异的高温力学性能，而被广泛地用于制备各类陶瓷材料。论文利用低质铝矾土及其熟料通过传统的烧结方法制备了力学性能优异的莫来石陶瓷，探究了不同熟铝矾土含量及铝矾土生料的煅烧工艺对莫来石陶瓷抗折强度的

4、影响，同时深入研究了铝矾土生料煅烧温度影响莫来石陶瓷o抗折强度的机理。结果表明，将铝矾土生料煅烧到1150C，保温30min，o调节配方中铝矾土生料和熟料的比例，在1360C制备得到的莫来石陶瓷的抗折强度可达到195MPa。以低质铝矾土制备低密度高强度陶粒支撑剂，铝矾土中较高含量的杂质成分在支撑剂的烧结过程中可以起到助熔剂的成分，加入适量的粘土矿物调o节支撑剂的可塑性，在1320C下制备得到性能优异的陶粒支撑剂。其体积-3密度为1.565gcm，闭合压力为52MPa时支撑剂的破碎率为4.65%，闭合压力为6

5、9MPa时支撑剂的破碎率为5.67%，酸溶解度为6.51%，达到国家标准SY/T5108-2014和国际标准ISO13503-2中的10K等级要求。探索新的研究思路，利用低质铝矾土、粉煤灰等固体废弃物制备高硅质陶粒支撑剂，避免支撑剂在冷却过程中石英晶体的晶型转变对支撑剂抗破碎能力的影响。同时，分别研究了配方的化学组成、支撑剂的烧成温度及保温o时间对其性能的影响。结果表明：当煅烧温度为1240C，保温时间为20min-3时，得到的支撑剂的体积密度为1.352gcm，闭合压力为35MPa时支撑剂的破碎率为4.2

6、%，酸溶解度为5.3%，满足国家标准SY/T5108-2014和国际标准ISO13503-2中5K等级要求。关键词：低质铝矾土，莫来石陶瓷，力学性能，陶粒支撑剂，高硅IResearchontheCharacteristicandUtilizationofLowGradeBauxiteABSTRACTThelowgradebauxitehasnotbeenwellutilizedbecauseofitshighcontentsofimpuritiesandlowrefractoriness.Thephaseco

7、mposition,thephysicalandchemicalchangesintheheatingprocessandthesinteringcharacteristicsofbauxitewereresearchedbytheXRD,TG-DSCandparticleanalyzeinthispaper.Onthisbasis,theapplicationofusinglowgradebauxiteasmainrawmaterialtopreparemulliteceramicsandproppants

8、werestudied.Themullitearewidelyusedinthepreparationofvariousceramicmaterialsbecauseofitsexcellentmechanicalproperties.Themulliteceramicswerepreparedusingrawbauxiteandcalcinedbauxiteasthestartingmateria