温度制度对硼硅酸盐泡沫玻璃结构及性能的影响

《温度制度对硼硅酸盐泡沫玻璃结构及性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文摘要本文研究了烧成制度参数如烧成温度、保温时间和升温速率，对硼硅酸盐泡沫玻璃的结构及性能的影响。实验以Si02和硼酸为主要原料，碳粉为发泡剂，采用粉末烧结法，制备了低硅和高硅两个系统的硼硅酸盐泡沫玻璃。运用光学显微镜和扫描电子显微镜观察试样的气泡尺寸、形状和分布。利用X射线衍射仪，对试样的物相进行分析。并测试了试样的体积密度、热膨胀系数、体积吸水率和抗酸腐蚀性能。实验结果表明，对于低硅系统，随着温度的升高，气泡尺寸逐渐增大。在1200℃时，物料没有完全熔融而存在大量晶相。1300℃时，气泡内气体压力较大，熔体粘度和表面张力较低，气泡

2、发生连通、破裂。1250℃的温度最佳。随着保温时间的延长，大气泡消耗小气泡而进一步长大，在保温30min时，气泡生长不完全，泡径较小，保温90min时，气泡生长过大，表面张力作用减弱，气泡发生连通、破裂，保温60min最合适。在1250℃保温60min制得的试样泡径在lmm到2mm之间，泡壁约为0．1mm。低硅系统试样的体积密度最低为0．4839／cm3，体积吸水率最低达0．87％，’热膨胀系数平均值达8．2826X10～／'c，在0．1mol／L的稀硫酸中室温下浸泡2个月质量变化率最低为0．46％。对于高硅系统，气泡随着温度和保温时间

3、的变化趋势与低硅系统基本相同，最佳温度和保温时间分别为1450℃、60min。升温速率对气泡也有一定影响。以6"C／min的速率升温时，过多的碳粉提前氧化生成气体，造成烧结体气孔率过高，熔融阶段发泡不均。在10℃／min和8"C／min的升温速率下，均能制得气泡比较均匀的试样，以后者最佳。以8"C／min的速率在1450℃保温60min，制得的试样泡径在lmm左右，泡壁约为50pm，气泡分布均匀。体积密度最低为0．2019／cm3，最低体积吸水率为0．19％，热膨胀系数平均值为1．3557×10一／'c，在质量百分比为l％"---5％的

4、5种稀硫酸中进行100℃耐酸性测试，试样质量变化率在0％～0．72％之间。关键词：泡沫玻璃，硼硅酸盐，烧成制度，气泡结构，耐酸性AbstractThepurposeofthispaperistoresearchtheeffectoftemperatureparametersonbubblestructureandpropertiesofborosilicatefoamglassbychangingtheparameterssuchastemperature，holdingtimeandheating-upspeed．Inthisexpe

5、riment，Si02andH3803powderswereadopted勰mainrawmaterials，carbonWasusedasfoaming。agent．Lowsilicacontentsystemandhighsilicacontentsystemborosilicatefoamglasswerefabricatedbypowdersinteringmethod．Thesize，shapeanddistributionofbubbleswereobservedbyopticalmicroscopeandscanninge

6、lectronicmicroscope．ThephasecomponentsofthesamplesweretestedbyX—raydiffraction．Thebulkdensities，coefficientofthermalexpansion，waterabsorptionandacidcorrosionresistanceofthesampleswerealsomeasured．Theresultsshowthat，tolowsilicasystem，withtemperatureincreasingthebubbleswil

7、lbeswell．At1200℃，themixturehadn’tbeenwellfusedandtherearemuchc巧stalinglass．At1300。C，thepressureinbubblesistoohighwhiletheviscosityandsurfacetensionaretoolow,thebubblesconnectedorbreakup．Thetemperature1250。Cisthebest．Withprolongingofholdingtime，thebiggerbubbleswillswallow

8、upthesmalleronestogrow。Whentheholdingtimeis30rain，thebubblesdidnotwelldevelop．Whentheholdingtimeis90rai