钙长石基多孔陶瓷的结构设计、制备及性能研究

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1、多事未交万方数据硕士学位论文钙长石基多孔陶瓷的结构设计、制备及性能研究StructuralDesign，FabricationandPropertiesofAnorthite．．basedPorousCeramics作者：韩耀导师：李翠伟北京交通大学2014年3月万方数据llIIIMIIIIIlUliIIIIIIilll111IIl学位论文版权使用授权书Y2734147本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部

2、门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)导师签名：届辫签字日期：血降年弓月谬日万方数据中图分类号：TQl74UDC：666学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文钙长石基多孔陶瓷的结构设计、制备及性能研究SlructuralDesign,FabricationandPropertiesofAnorthite—basedPorousCeramics作者姓名：韩耀导师姓名：李翠伟学位类别：工学学科专业：材料学北京交通大学2014年3月学号：11121477职称：副教授学位级别：硕士研究方向：无机非金属及其复合材料万方数据致谢本论文的工作是在我的导师李翠

3、伟副教授的悉心指导下完成的，李翠伟副教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来李翠伟老师对我的关心和指导。李翠伟副教授悉心指导我完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向李翠伟老师表示衷心的谢意。翟洪祥教授、周洋教授、李世波教授、黄振莺副教授及清华大学的汪长安教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，杨凤坤、边超、李海燕、李萌启、王文娟、路金荣、颜世韬、郑涌、李玉涛、刘瑞平、郎莹、陆浩然、徐婷婷等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢

4、家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。万方数据中文摘要摘要：本文选取了不同铝源，分别采用泡沫注凝法和叔丁醇基凝胶注模工艺制备了总气孔率53．71～91．40％、体积密度0．24~1．279／era3、抗压强度0．27～13．39MPa、真空热导率0．02～0．29W／(m．K)的钙长石基多孔陶瓷，研究了烧结温度、固相含量、及发泡剂浓度等工艺参数对多孔陶瓷结构与性能的影响，并探究了钙长石多孔陶瓷的隔热机理和热力性能匹配规律；采用泡沫注凝法制各了莫来石晶须增强的钙长石多孔陶瓷，并研究了晶须添加量对制备材料结构与性能的影响。结果表明：随着烧结温度的增加，颗粒间连接更加紧密，总气孔率降

5、低，体积密度、热导率和抗压强度逐渐升高；随着固相含量的增加，气孔壁变厚，总气孔率降低，体积密度、热导率和抗压强度增加；随着发泡剂浓度的增加，总气孔率增加，热导率及抗压强度逐渐降低；莫来石晶须加入对热导率影响不大，但抗压强度明显提高。依据理论模型对制备试样的抗压强度、热导率及总气孔率数据进行了数学模拟，获得了不同实验工艺参数下制备的钙长石多孔陶瓷的热力学匹配关系式，可以实现对钙长石多孔陶瓷热力学性能的预测和设计。对比不同实验工艺还发现，高气孔率和小尺寸的球形气孔结构有助于钙长石多孔陶瓷热力学性能的提高。关键词：钙长石；多孔陶瓷；泡沫注凝法；叔丁醇；凝胶注模；热导率分类号：TQl74；TQl75万

6、方数据ABSTRACTAJEIS。I’RAI：’I!Inthisthesis，porousamrthiteceramicswithtotalporositywithintherange53．71～91．40％，volumedemityofO．24-1．279／cm3，compressivestrengthfrom0．27MPat013．39MPaandthermalconductivityinvacuumsof0．02-0．29W／(m．K)werefabricatedbyfoam-gelcastingmethodandtert-butylalcohol(TBA)-basedgel-casti

7、ngprocess．Effectsofsinteringtemperature，solidcontentandfoamingagentcomentmtiononmicmstructtreandpropertiesofporousceramicswerestudied．Thermalinsulationmechanismsandmatchinglawbetweenthermalandmechanic