氧化鋁-莫來石復(fù)合泡沫陶瓷的制備研究.pdf

1、泡沫陶瓷是一種特殊工藝制作的開孔率高達(dá)70％～90％并具有三維立體網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)和貫通氣孔的新型多孔陶瓷材料，具有化學(xué)性能穩(wěn)定、強(qiáng)度高、耐高溫、抗熱震性好、比表面積大等諸多優(yōu)點(diǎn)。其中的氧化鋁/莫來石復(fù)合泡沫陶瓷材料以制備成本低、使用功效高而受到業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。 針對普通粘土質(zhì)泡沫陶瓷強(qiáng)度較低、抗熱震性能差、適用范圍小等缺點(diǎn)；單組分SiC、AIN、ZrO2等泡沫陶瓷燒結(jié)溫度高、成本高昂等現(xiàn)狀，作者以氧化鋁/莫來石復(fù)合泡沫陶瓷的制備為研

2、究對象，采用有機(jī)泡沫浸漬法制備了氧化鋁/莫來石復(fù)合泡沫陶瓷，系統(tǒng)研究了各種因素對該材料性能的影響，獲得了如下研究成果。 （1）有機(jī)泡沫前驅(qū)體預(yù)處理能顯著提高浸漿量。實(shí)驗(yàn)選用聚氨酯海綿為有機(jī)前驅(qū)體，聚氨酯海綿經(jīng)堿處理后破壞了聚氨酯海綿的網(wǎng)絡(luò)間膜，同時(shí)也增加了莖的粗糙度，一定程度上改善了浸漿性能；而經(jīng)過堿處理再經(jīng)CMC改性的海綿與漿料潤濕性得到了改善，聚氨酯海綿的浸漿量增加。 （2）研究發(fā)現(xiàn)，在漿料中加入適當(dāng)?shù)姆稚┛色@得高

3、固相含量、均勻穩(wěn)定、流變性良好、適于浸漬的漿料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，漿料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4％的分散劑聚丙烯酸胺獲得的漿料性能最優(yōu)；固含量為68.4％～69.4％時(shí)最適合浸漬；對輥間距與前驅(qū)體浸漿量的關(guān)系緊密，較佳的d/h（其中d為對輥間距，h為海綿高度）控制范圍為9.45％～10.35％。 （3）微波干燥提高了復(fù)合泡沫陶瓷的抗壓強(qiáng)度和成品率。實(shí)驗(yàn)采用微波干燥方式有效地減少了橢圓變形，增加了浸漿量的限制范圍，因此，泡沫陶瓷制品的抗壓

4、強(qiáng)度和成品率得到提高，同時(shí)提高了干燥效率，節(jié)約了能源。 （4）通過對不同配方陶瓷燒結(jié)溫度的研究，分析得到燒結(jié)過程中陶瓷物相的演變，同時(shí)考察了燒結(jié)溫度對陶瓷性能的影響，得出配方B為最佳配方；通過對配方B陶瓷不同燒結(jié)保溫時(shí)間的研究，得到了保溫時(shí)間對復(fù)合泡沫陶瓷性能的影響，實(shí)驗(yàn)確定復(fù)合陶瓷較佳的燒結(jié)溫度為1500℃，保溫時(shí)間為90min，該工藝條件制備的復(fù)合泡沫陶瓷開孔率達(dá)到81.2％，抗壓強(qiáng)度達(dá)到1.21MPa，抗熱震性能（Dst）