过滤用多孔陶瓷的制备和性能研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文过滤用多孔陶瓷的制备和性能研究摘要随着我国工业生产的发展，排放的污水量和种类越来越多，如何高效地进行污水处理是世界性的难题，研制新型的过滤材料对各种废水进行有效处理具有重大的现实意义。本文选用普通沙为骨料，加入水玻璃作为粘结剂，采用颗粒堆积并添加造孔剂的方法，制备了高性能的可用于污水处理的多孔陶瓷滤球。此多孔陶瓷的气孔率高、化学性能稳定、耐腐蚀性好，使用寿命长，具有十分广阔的应用前景。论文研究了多孔陶瓷的制备及性能测试，通过试验与分析，得出以下结论：(1)通过对多孔陶瓷滤球制备工艺的研究，发现其气孔

2、率受烧结温度、保温时间、造孔剂的含量及骨料颗粒大小的影响。气孔率随烧结温度的升高而降低；随保温时间的增加而降低；随造孔剂加入量的增加而增大；随骨料颗粒粒径的减小而降低。而其抗压强度规律则相反。通过对比分析得出最佳工艺参数为：烧结温度1150℃，保温时间30min，造孔剂加入量10％，骨料颗粒大小60"--'80目。(2)研究了多孔陶瓷滤球的气孔率、吸水率、体积密度及抗压强度、耐酸碱性和微观结构。经测定，多孔陶瓷的气孔率范围为17．28~44．57％；抗压强度范围为10．52～27．65Mpa；耐酸度为96．64～98．14％；耐

3、碱度为97．94---99．09％。微观结构观察表明，多孔陶瓷滤球主要由三维连通气孔组成，具有高的比表面积，具备良好的过滤性能。(3)试验初步研究了烧结热力学和动力学问题，探讨了烧结前期、中太原理工大学硕士研究生学位论文期和后期的烧结理论和烧结模型。并着重研究了烧结初期的物质迁移机制。根据烧结初期的动力学方程，认为多孔陶瓷烧结初期的主要传质机制既有表面扩散，也有晶界扩散发生。根据对烧结后期的动力学分析表明，多孔陶瓷的烧结后期符合Coble提出的烧结模型。关键词：多孔陶瓷，颗粒堆积法，添加造孔剂法，气孔率，烧结热力学，烧结动力学l

4、l太原理工大学硕士研究生学位论文STUDYoNPREPARATIoNANDPRoPERTIESOFPoRoUSCERAMICFoRFILTERABSTRACTWiththedevelopmentofindustry,dischargeofwastewaterisgrowingbothinamountandinl(ind．Howtoefficientlytreatpollutedwaterisaworldpuzzle．Thedevelopmentofnovelfiltrationmaterialforsewagedisposali

5、sofsignificantimportance．Inthisexperiment，sandwasusedasmainmaterial，andwaterglasswasusedasbinder．Themethodofparticlestackingandpore—formingagentappendingwasadoptedtoproduceporousceramicforfiltermaterialinsewagedisposal．Theobtainedporousceramichadstablechemicalperform

6、ance，goodcorrosionresistanceandlongservicelife，thushavingwideapplicationprospects．昕纺emphasisonthepreparationofporousceramicsandperformancetesting，thispaperreachedthemainconclusionsasfollows：(1)Throughtheinvestigationoftheprocessforporousceramicsintering，itwasfoundtha

7、ttheporosityoftheporousceramicwasaffectedbysinteringtemperature，heatholdingtime，pore—formingagentandthesizeofsandparticle．Theporositydecreasedwiththeincreaseofsinteringtemperatureandtime，andincreasedwiththeamountofpore—formingagentandtheparticlesize．Thecompressivestr

8、engthshowedoppositetendency．Thecomparativeanalysisofthefactorsindicatesthattheoptimumconditionswere：temperature150。C，heatholdingtim