匿名申请书lu.doc

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1、表二:项冃类别项冃编号南昌航空大価瞬项资金项目申请书项目名称：废料制备高强度、低热导率多孔微晶玻璃及其隔热机理研究注意：研究生创新基金项目申请书（表二）所填写全部内容不得出现申请者及项目组成员的姓名及相关信息，否则，将视为形式审查不合格。课题名称废料制备高强度、低热导率多孔微晶玻璃及其隔热机理研究主题词废料；多孔微品玻璃；隔热机理学科分类材料科学与工程研究类型AA.基础研究B.应用研究C.综合研究D.英他研究项目负责人性别男民族汉出生日期1986.9.29耍参加者性别出生年月专业职务研究专长学历学位工作单位男1969.10教授微晶玻璃研究生博士

2、南昌航空大学男1978.12讲师数值模拟研究生博士南昌航空大学男1980.11讲师材料性能评价研究生博士南昌航空大学摘要多孔微晶玻璃是--种具有隔热、吸声、防潮、耐腐蚀、防火且轻质高强的新型环保竹能建筑材料，传统制备工艺相对繁琐、能耗高且力学性能较差。本项目以废玻璃和粉煤灰为原料，通过水热处理引入水分作为发泡剂，优选成核助剂，并采用快速烧结工艺，制备高强度、低热导率多孔微晶玻璃。研究不同水热处理和烧结工艺条件下多孔微晶玻璃的气孔结构、晶相组织、抗弯强度以及热导率的变化规律，阐明多孔微晶玻璃的成孔机理与析晶行为；结合有限元数值模拟分析，阐明气孔结

3、构与隔热性能的内在联系，揭示多孔微晶玻璃的隔热机理，为批量、低成本生产高性能多孔微晶玻璃提供理论支撑。主题词废玻璃；粉煤灰；多孔微晶玻璃；水热处理；快速烧结一、项目的立论依据与研究内容（可附加页）1.项目的立论依据（列出主耍参考文献）多孔微晶玻璃又称微晶泡沫玻璃，是一种性能优越的隔热、吸声、防潮、防火、轻质高强的新型环保建筑材料，具有机械强度高、导热系数小、使用寿命长、耐蚀性能强、不具放射性、易加工等优点；同吋解决了泡沫玻璃机械强度不高以及微晶玻璃造价过高、容重较大的缺点，作为装饰和墙体材料可大大降低建筑物重量，使建筑物具备节能、隔音效果，生产

4、成本更低，强度更高⑴。多孔微晶玻璃的制备方法主要有粉末烧结法、溶胶-凝结法、整体析晶法-酸浸法等。粉末烧结法是将玻璃原料经过高温熔制、水淬、粉碎、成型、核化晶化获得多孔微晶玻璃叫成型阶段可以分为两种情况：一种是将不同颗粒大小的玻璃粉加入粘结剂和发泡剂，混合均匀压制成熨，粘结剂和发泡剂在100-400°C分解挥发形成孔隙⑶，另一•种是不加任何粘结剂和发泡剂，采用不同热处理制度制得多孔微晶玻璃⑷。粉末烧结法的优点是容易控制孔径大小和气孔率，容易晶化，且生产过程可控，易于得到符合要求的多孔微晶玻璃。整休析晶・酸浸法是将玻璃原料经过高温熔制、成型、核化

5、品化、酸浸、水洗得到多孔微品玻璃⑸。王徳平等⑹采用此种方法研制了多孔磷酸盐微品玻璃，山于热处理工艺制度是多孔微品玻璃生产的关键，因此热处理工艺控制较为苛刻。溶胶■凝胶法是以金属有机或无机化合物溶液为原料，经水解、缩合反应生成溶胶，再固化为凝胶，最后经过热处理制的氧化物多孔微品玻璃。Lenza^[7]采用发泡法制备出孔径高达500pm的大孔生物凝胶玻璃，但英孔径分布太宽，孔结构无法很好地控制，口强度较低。该方法虽然化学组成町以精确控制，但原料成本髙，凝胶在烧结过程中有较大收缩，制品易变形。上述三种常用方法存在工艺繁琐、耗能较高、多孔微晶玻璃强度低

6、等问题。Yanagisawa^181通过水热处理废玻璃粉，玻璃颗粒表而形成的水化层中水分作为发泡剂，然后在700C左右进行燉烧，制备出主晶相为卩-硅灰石、方石英的多孔微晶玻璃，气孔平均尺寸为300pm。Matamoros-Velozaf191首先对■玻璃粉索坯水热-热压处理（200°C,20MPa）,然后进行朋规锻烧（600-800°C）,制备出孔径尺寸均匀（39-45pm）的多孔微晶玻璃。水热■热压处理过程中素坯生成了一•种含水非晶新相，并在锻烧阶段促进气孔形成，结晶相也是方石英和卩■硅灰石。Francis等〔⑹利用碎玻璃和炉渣为原料，以S

7、iC为发泡剂，粉体素坯在900-1000°C之间进行烧结，制备出a■硅灰石、钙铝黄长石为主品相的多孔微品玻璃，抗床强度达到2-7MPa。通过适当添加成核助剂，能够有效改变多孔微品玻璃的析品行为和气孔结构l，1]oSoleimani等阳在p2o5-CaO-TiO2组份的玻璃中添加CeO2,研究结果表明，CeCh能够提高玻璃化转变温度，降低玻璃析品温度，并使微品玻璃气孔尺寸增大。上述研究工作有助于降低多孔微品玻璃的生产能耗，显箸改善多孔微品玻璃的气孔结构及机械强度。项目纽.在前期研究工作中以废玻璃、粉煤灰为主要原料，利用粉体直接烧结法制备出硅灰石单

8、一晶柑多孔微品玻璃其中气孔孔径为10-50屮m抗弯强度达到81.5MPa。利用快速烧结工艺，可以显著降低烧结温度（降温幅度150°C）冋，并且有利于提