红柱石制备莫来石泡沫陶瓷论文

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1、兰州理工大学硕士学位论文红柱石制备莫来石泡沫陶瓷姓名：狄正贤申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：阎峰云20120606硕士学位论文摘要莫来石泡沫陶瓷材料具有较好的高温力学性能和良好的体积稳定性，广泛应用于高温窑炉工业。由于它的导热系数很低，降低热耗，提高效率，节约成本，作为保温隔热材料具有重要的研究意义。本论文以红柱石和煅烧a．氧化铝为主要原料，添加造孔剂，通过烧结法制备出孔径均匀、表观密度低、且具有良好力学性能的莫来石泡沫陶瓷。为了使所得泡沫陶瓷密度小、气孔率高、缺陷少，论文对造孔剂进行了比较；同时借助XRD和

2、SEM分析了烧成温度和骨料配比对获得莫来石相组成和结构的影响规律；在此基础上，论文对泡沫陶瓷密度与强度关系进行了研究，进一步提高了莫来石泡沫陶瓷的各项性能。研究结果表明：红柱石莫来化的烧结温度应当在1400℃以上，能够提高熟料中莫来石含量的耐火骨料配比为红柱石和氧化铝的质量比80：20。通过正交试验比较造孔剂PVC和EPS，得出造孔剂加入量是影响泡沫陶瓷性能的主要因素，且后者的造孔效果优于前者，其最佳工艺因素和水平为：烧结温度1450℃，EPSJJI入量5wt％，红柱石和氧化铝的质量比为80：20，此时表观密度0．5

3、29／em3，孔隙率为84％，抗折强度0．36MPa。进一步对粘结剂加入量进行考察，高温粘结剂的加入量应当为40～50wt％，CMC的加入量为10wt％，PVA的加入量为20wt％左右。通过正交试验得出粘结剂加入量越多，孔隙率越大；造孔剂颗粒越细，得到的泡沫陶瓷孔隙越均匀，强度越好。以粒径<0．600mm的EPS为造孔剂，红柱石和氧化铝按质量比80：20，可以制备性能优良的莫来石泡沫陶瓷。在烧结温度1450℃，EPSJJla入量9wt％，得到理想的莫来石泡沫陶瓷，其表观密度0．529／cm3，孔隙率为83％，抗折强度

4、1．54MPa，抗热震性4次。关键词：泡沫陶瓷；莫来石；红柱石；孔隙率红柱石制各奠来石泡沫陶瓷AbstractMulliteporousceramichasgoodhightemperaturemechanicalpropertiesandvolumestabilization，beenusedasinsulatingmaterialinhightemperaturekilnindustry．Duetothelowthermalconductivity,itcanreducethethermallosses，impr

5、oveefficiencyandsavecost．Ithasanimportantresearchsignificancetobeasinsulatingmaterial．Mulliteporousceramichasbeenpreparedusingandalusiteandindustrialaluminumhydroxideasrawmaterialswithpore-formingagent．Itsporousdiameterisequality,apparentdensityislowandmechanic

6、spropertiesisgoodthoughsinteringprocess．Inordertogainhighporosityandlowdefects，hadcomparedwithdifferentpore-formingagent．ThephaseandmicrostructureatdifferentsinteringtemperatureandratioofgainmullitewereanalyzedbyXRDandSEMmethods．Basedonallthis，hadstudiedondensi

7、tyandstrength，toincreasethepropertyofmulliteporousceramic．Theresultsshowthatthesinteringtemperatureofmullitratoinisabove1400"(2andtheadditionamountofandalusiteandaluminais80：20．ComparedwithPVCandEPSbymeansoforthogonaltest，foundthatpore-formingagentadditionamoun

8、tisthemostimportantinfluencingfactorsofmulliteporousceramic，andtheporeinducingeffectofthelatterisbetterthanthatofthefrost．Whensinteringtemperatureis1450℃，pore—formingagentis