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原料粒度等工艺参数对氧化铝微孔隔热材料性能的影响

张久美 , 刘永杰 , 孙杰瞡

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.05.017

以α-Al2 O3微粉为主原料,轻烧氧化镁为添加剂,十二烷基苯磺酸钠为发泡剂,羧甲基纤维素钠为稳泡剂,研究了原料粒度(d50=24.90、21.54、17.25、13.12和1.26μm)、搅拌速度(400、700 r·min -1)、搅拌时间(5、7、15 min)、干燥制度等工艺参数对发泡法制备的氧化铝隔热材料性能的影响。结果表明:随着原料粒度的减小,试样中形成的气孔孔径由200μm 减小至40μm 左右,强度得到提高;以700 r·min -1搅拌7 min 后料浆中形成的气孔数量较多且分布较为均匀,将料浆浇注到模具中,在室温下干燥3 h 再放置于40℃烘箱中干燥4 h并脱模,继续慢速升温至110℃烘干可得到完好的坯体。

关键词: 氧化铝 , 微孔隔热材料 , 发泡法 , 原料粒度 , 工艺参数 , 搅拌速度 , 搅拌时间 , 干燥制度

镁铝尖晶石原料组成对尖晶石隔热材料性能的影响

冯志源 , 石干 , 张伟

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.06.011

分别以Al2O3、MgO质量比为2.554、3.644和5.823的镁铝尖晶石粉71MA、78MA和85MA为主要原料,以聚合氯化铝和镁砂为凝胶体系,采用发泡法制备了尖晶石隔热材料,并研究了料浆性能及尖晶石隔热材料的性能和显微结构。结果表明:用上述3种粉制成的料浆71MA的黏度随时间的延长而增大,料浆78MA和85 MA的黏度随时间的延长而减小;随着尖晶石原料中Al2 O3含量的提高,1700℃烧后试样的显气孔率逐渐增大,体积密度、常温耐压强度和常温抗折强度逐渐减小,烧后线收缩率逐渐减小,烧后试样中的气孔形状变得不完整,孔壁结构逐渐疏松;综合考虑料浆性能和烧后试样的性能,富铝适度(Al2 O3质量分数76%~80%)的尖晶石原料较适宜采用本工艺来制备尖晶石隔热材料。

关键词: 镁铝尖晶石 , 组成 , 发泡法 , 隔热材料

新型 Al2 O3基多孔陶瓷隔热材料的制备

王刚 , 袁波 , 韩建遷 , 陈阔

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.04.001

以煅烧氧化铝粉、柠檬酸铵、十二烷基硫酸三乙醇胺、丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、硅溶胶、氯化铵、铝酸钙水泥、聚丙烯酰胺为原料,采用发泡法造孔原理,分别结合凝胶注模工艺、溶胶凝胶工艺和水泥固化工艺三种不同的固化成型方法,制备了新型Al2 O3基多孔陶瓷隔热材料。结果表明:三种方法所制备试样的烧后收缩率在11.5%~12.8%,体积密度在0.70~0.75 g·cm-3,显气孔率在80.2%~82.0%,差别较小;凝胶注模工艺制备的多孔陶瓷为纯相的α-Al2 O3,溶胶凝胶工艺制备的多孔陶瓷还有少量莫来石,水泥固化工艺制备的多孔陶瓷还有少量六铝酸钙相;三种方法制备的多孔陶瓷的结构非常相似,都为明显的球形孔结构,且其耐压强度和热导率差别也不大,但耐压强度比目前高温隔热常用的Al2 O3多晶纤维板明显要高,热导率与Al2 O3多晶纤维板的相近。

关键词: 氧化铝 , 发泡法 , 多孔陶瓷 , 凝胶注模 , 溶胶凝胶 , 水泥固化

SiO2微粉对发泡法-凝胶注模制备氧化铝多孔陶瓷性能的影响

董宾宾 , 王刚 , 袁波 , 韩建遷 , 陈阔

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.04.007

为了降低发泡法结合凝胶注模制备氧化铝多孔陶瓷的烧后线收缩率,提高高温力学性能,在原料中引入 SiO2微粉,研究了 SiO2微粉加入量(质量分数分别为0、5%、10%、15%、20%)对1650℃烧后试样的线收缩率、加热永久线变化率(1650℃10 h)和力学性能的影响,并分析显微结构和相组成的变化。结果表明:随着SiO2微粉加入量的增加,试样的烧后线收缩率和加热永久线收缩率逐渐减小;1650℃烧后试样主晶相为刚玉和莫来石相;当 SiO2微粉的加入量为15%(w)时,烧后试样的显微结构较为致密且具有较高的常温力学性能及抗折强度保持率。

关键词: 多孔陶瓷 , 氧化铝 , SiO2 微粉 , 发泡法 , 凝胶注模

颗粒级配对发泡法-凝胶注模制备Al2O3多孔陶瓷性能的影响

董宾宾 , 王刚 , 袁波 , 葛会宾 , 陶力

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.05.004

为了降低Al2 O3多孔陶瓷制备过程中的干燥后收缩和烧后收缩,提高成品率,将d50分别为25.1、9.4和1.1μm的粗、中、细Al2 O3粉体按粗粉中粉细粉质量比分别为504010、104050和100%全细粉的级配方式制备Al2 O3泡沫浆料,研究颗粒级配对浆料黏度、干燥生坯的线收缩、烧后试样的线收缩、烧后试样的热导率等性能的影响。结果表明:颗粒级配可以有效提高固含量,且颗粒级配后的发泡浆料在静置30 min后仍能保持稳定,颗粒级配可以明显降低生坯的干燥线收缩以及烧后线收缩,并能降低热导率,提高了发泡法-凝胶注模工艺制备氧化铝多孔陶瓷的成品率。

关键词: 凝胶注模 , 发泡法 , 多孔陶瓷 , 颗粒级配

十二烷基硫酸钠发泡剂加入量对矾土基隔热浇注料性能的影响

孙杰 , 李林 , 彭小艳 , 丁书强

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2017.01.016

为降低矾土基浇注料的热导率,改善隔热保温性能,以高铝矾土(5~3、3~1、≤1和≤0.088 mm)和粉煤灰(d50=26.96 μm)为主要原料,铝酸钙水泥为结合剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为发泡剂,制备了矾土基隔热浇注料,并研究了发泡剂加入量(ω)分别为0.01%、0.03%、0.05%、0.1%、0.5%、1%时对矾土基隔热浇注料常温抗折强度、常温耐压强度、显气孔率、热导率、线收缩率和显微结构的影响.结果表明:发泡剂SDS的加入能够明显提高试样的显气孔率,降低试样的热导率.在SDS加入量为0.1%(ω)时,试样显气孔率高达45%,试样在500 ℃时的热导率仅为0.38 W·(m·K)-1.

关键词: 高铝矾土 , 粉煤灰 , 十二烷基硫酸钠发泡剂 , 发泡法 , 隔热浇注料 , 热导率

含钛高炉渣还原提取钛硅合金后尾渣制备钙长石-尖晶石轻质多孔材料研究

韩兵强 , 李静捷 , 刘光平 , 陈运 , 朱力舟 , 柯昌明 , 李楠

硅酸盐通报

以含钛高炉渣提取硅钛合金后的尾渣为主要原料,采用发泡法制备了钙长石-尖晶石质轻质多孔材料.研究了尾渣的物相组成,尾渣和朔州土及石英加入量、发泡剂、促凝剂、稳定剂、煅烧温度等工艺参数对材料物相组成、气孔率、体积密度以及孔径分布等性能的影响.结果表明:提取硅钛合金后尾渣的主要物相为铝酸一钙(CA)、二铝酸一钙(CA2)、镁铝尖晶石(MA)以及少量钙铝黄长石(C2AS);多孔轻质材料的主晶相为钙长石,含有少量镁铝尖晶石;多孔轻质材料的显气孔率可以稳定控制在75%左右,体积密度控制在0.35~0.85 g/cm3之间;适宜的烧成制度为1300℃×3h.

关键词: 钙长石质轻质材料 , 发泡法 , 提钛尾渣

石英质高温闭孔泡沫陶瓷的制备

孙国梁 , 石纪军 , 邓一星 , 孙兰 , 贾成厂

稀有金属材料与工程

采用发泡法,以石英为主料,钾长石作熔剂,并添加适量的CaSO4作发泡剂,PVA为粘结剂,干压成型后于1600 ℃下制备高温闭孔泡沫陶瓷.综合运用SEM、XRD等测试手段对泡沫陶瓷的孔径分布、显微结构、物相组成等进行了表征.结果表明,泡沫陶瓷的气孔率高达63.29%(闭孔气孔率为58.07%,开孔气孔率为5.22%);体积密度为0.716g/cm3;抗压强度为4.56 MPa;导热系数为0.137 W/(m·K);主晶相为方石英;且孔径和气孔率随着烧成温度升高以及保温时间延长而增大,气孔率越高,泡沫陶瓷的抗压强度越小,导热系数也越小;在相同气孔率的情况下,气孔孔径越小,泡沫陶瓷的导热系数越小.

关键词: 泡沫陶瓷 , 发泡法 , 闭孔

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