微孔輕質(zhì)莫來(lái)石合成料性能影響因素的研究.pdf

1、各類工業(yè)窯爐和熱工設(shè)備的隔熱保溫是節(jié)能的重要方面。使用輕質(zhì)耐火材料是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的有效方法。開發(fā)和應(yīng)用高性能輕質(zhì)不定形耐火材料對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能意義重大。研制具有優(yōu)良隔熱性能的耐火骨料對(duì)開發(fā)高性能輕質(zhì)澆注料有重要作用。
　　 本工作以工業(yè)氧化鋁粉和硅石粉為起始物料，以無(wú)煙煤為燒失物，濕法共磨，自然沉降干燥成坯，然后煅燒，制備了微米級(jí)孔徑的輕質(zhì)莫來(lái)石骨料。研究了影響微孔莫來(lái)石合成料性能的主要因素，包括煅燒制度、添加物和工業(yè)氧化鋁的相組成。首先

2、對(duì)工業(yè)氧化鋁、硅石粉和無(wú)煙煤的混合體坯料借助于DSC-TG熱分析法進(jìn)行了熱行為研究。無(wú)煙煤約在600℃燒失，混合料在1200℃開始莫來(lái)石化。比較了兩種煅燒制度對(duì)莫來(lái)石轉(zhuǎn)化率的影響：一為單調(diào)升溫，然后保溫；
　　 另一為在高低兩個(gè)溫度分段保溫。借助XRD 對(duì)合成料的相組成進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)，溫度是莫來(lái)石化的第一影響要素，莫來(lái)石的生成受溫度的影響要遠(yuǎn)大于保溫時(shí)間的影響。采用先高溫短時(shí)間保溫，然后在稍低溫度下保溫的煅燒制度有利于莫來(lái)石

3、化和降低能耗。加入起晶種作用的預(yù)合成燒結(jié)莫來(lái)石1[％]、3[％]、5[％]和7[％]，合成料的體積密度、常溫耐壓強(qiáng)度有所提高，但莫來(lái)石轉(zhuǎn)化率增加不明顯，均為60[％]左右；分別引入1[％]、3[％]、5[％]和7[％]的氧化釔后，合成料的體積密度、耐壓強(qiáng)度有增大的趨勢(shì)；加入1[％]、3[％]、5[％]和7[％]的氟化鋁后，合成料的體積密度、常溫耐壓強(qiáng)度呈下降走向。作為起始物料的工業(yè)氧化鋁的相組成對(duì)合成料的性能有較大影響，以γ-Al2O3

4、為主晶相的工業(yè)氧化鋁反應(yīng)活性高，更有利于莫來(lái)石化，制得體積密度低、氣孔率高的微孔輕質(zhì)莫來(lái)石。借助于壓汞儀對(duì)合成料的孔徑分布作了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)合成料的孔徑尺度主要集中在3～5μm的區(qū)間，氣孔分布均勻。對(duì)合成料的顯微結(jié)構(gòu)借助于SEM 進(jìn)行了觀察和分析。
　　 本工作開發(fā)的微孔輕質(zhì)莫來(lái)石骨料Al2O3 含量為70[％]，莫來(lái)石轉(zhuǎn)化率不低于50[％]，氣孔率為50[％]以上，體積密度在1.2g/cm3 以下。研究表明，合成此類輕質(zhì)微孔莫來(lái)石