基于凹凸棒石粘土的麥秸木質(zhì)陶瓷制備與性能表征.pdf

1、20世紀(jì)90年代以來，在高新技術(shù)材料的研究中出現(xiàn)了一個新的研究領(lǐng)域，即“環(huán)境材料”。環(huán)境材料要求傳統(tǒng)材料具有更優(yōu)良的環(huán)境適應(yīng)性，也包括直接改善環(huán)境的材料。環(huán)境材料的典型特點是其先進(jìn)性、環(huán)境協(xié)調(diào)性以及舒適性。由日本青森工業(yè)實驗場開發(fā)出的木質(zhì)陶瓷完全具備了這三大特點，是一種典型的環(huán)境材料。木質(zhì)陶瓷是一種采用木材（或其它木質(zhì)材料）浸漬熱固性樹脂后真空（或氮氣保護(hù)）碳化而成的一種新型多孔質(zhì)碳素材料，其中的木質(zhì)材料在燒結(jié)后形成軟質(zhì)無定形碳，樹脂生

2、成硬質(zhì)玻璃碳。
　　 目前，木質(zhì)陶瓷研究仍然存在不少問題：品種單一，對原木的使用不利于環(huán)境保護(hù)，對麥秸等植物殘渣研究很少；技術(shù)路線比較單一，還過多的局限于浸漬成型上；木質(zhì)陶瓷力學(xué)性能不佳，特別是抗彎強(qiáng)度偏低，極大的制約了木質(zhì)陶瓷的應(yīng)用等。用麥秸等植物殘渣制備木質(zhì)陶瓷，進(jìn)一步開發(fā)出各種新型的環(huán)境材料，同時實現(xiàn)固體廢棄物資源化，改進(jìn)制備工藝以及通過與其他材料復(fù)合來提高并強(qiáng)化木質(zhì)陶瓷的強(qiáng)度正越來越引起人們的興趣與關(guān)注，也成為近年來材料

3、科學(xué)研究的熱點之一.
　　 論文以麥秸、甘蔗渣等為原料，以酚醛樹脂、羧甲基纖維素為粘結(jié)劑，混合后采用熱壓再燒結(jié)的全新工藝制備木質(zhì)陶瓷，實驗制備出了各溫度點下的材料，并對其密度、氣孔率、強(qiáng)度、電阻率等性能進(jìn)行了測試，對其性能特征、形成機(jī)理及規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)分析和研究，初步明確了原料配比、酚醛樹脂濃度、溫度等參數(shù)對整個制備過程及木質(zhì)陶瓷性能的影響。實驗結(jié)果證明了通過該工藝用麥秸或甘蔗渣制各木質(zhì)陶瓷的可行性，同時也表明粘結(jié)劑和燒結(jié)溫度對

4、木質(zhì)陶瓷性能影響很大，實驗為麥秸、甘蔗渣等植物殘渣的利用開辟了新的途徑，為木質(zhì)陶瓷的研究開辟了新的方向和空間。
　　 論文對傳統(tǒng)的升溫模式進(jìn)行了改進(jìn)，實驗并分析了升溫模式對木質(zhì)陶瓷殘?zhí)悸?、密度、氣孔率、抗彎?qiáng)度、電阻率等性能的影響。結(jié)果表明，降低升溫速率并在關(guān)鍵溫度點保溫?zé)Y(jié)，木質(zhì)陶瓷的真密度、氣孔率、抗彎強(qiáng)度明顯提高，電阻率略有下降，尤其是殘?zhí)悸侍岣唢@著。
　　 論文選擇了氯化鋅、碳酸鉀、磷酸氫二氨、硼砂為木質(zhì)陶瓷原料

5、的化學(xué)添加劑，實驗并分析了化學(xué)添加劑對木質(zhì)陶瓷殘?zhí)悸始翱箯潖?qiáng)度等性能的影響。結(jié)果表明，與對照組比較，添加適量的化學(xué)添加劑后，在兩種升溫模式下，木質(zhì)陶瓷的殘?zhí)悸史謩e提高了大約6％和10％，而其抗彎強(qiáng)度、密度、顯氣孔率及電阻率等性能沒有受到影響，氯化鋅、碳酸鉀、磷酸氫二氨以及硼砂等化學(xué)添加劑對木質(zhì)陶瓷殘?zhí)悸侍岣哂辛己眯Ч?br>　　 論文還進(jìn)一步以麥秸、甘蔗渣以及凹凸棒石為原料制備出凹凸棒石改性木質(zhì)陶瓷材料，并對其真密度、體積密度、顯氣