天然鎂橄欖石制備型隔熱材料.pdf

1、以天然鎂橄欖石為原料,采用熔鹽法分別在NaCl和NaCl-Na2CO3熔鹽體系中制備了鎂橄欖石質(zhì)隔熱材料。分析了不同燒結(jié)溫度及不同熔鹽含量對(duì)材料性能和結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)合掃描電子顯微鏡和X射線衍射儀對(duì)材料的顯微結(jié)構(gòu)變化和物相變化進(jìn)行了表征,確定了鎂橄欖石質(zhì)隔熱材料的制備工藝參數(shù)。同時(shí),研究了以回收到的熔鹽作為原料來(lái)制備鎂橄欖石質(zhì)隔熱材料的可行性,得到如下的主要結(jié)論:
　　 提高燒結(jié)溫度有利于材料力學(xué)性能的提升,當(dāng)燒結(jié)溫度超過(guò)1150

2、℃時(shí),材料的致密化程度很高,其體積密度已經(jīng)達(dá)不到隔熱材料的要求;提高熔鹽的含量有利于提高材料的顯氣孔率,當(dāng)熔鹽含量超過(guò)一定的量時(shí),材料內(nèi)鎂橄欖石基質(zhì)的量太少,不容易形成結(jié)構(gòu)較好的鎂橄欖石骨架,使材料的強(qiáng)度降低。當(dāng)熔鹽總含量一定時(shí),熔鹽中NaCl含量越低,由Na2O形成的Na4Mg2Si3O10的量就越多;熔鹽中NaCl含量太高,材料的顯氣孔率顯著下降,材料成為致密的燒結(jié)體。熔融后的NaCl提供液相環(huán)境促進(jìn)鎂橄欖石顆粒的燒結(jié),使材料結(jié)構(gòu)更

3、加緊密;NaCl經(jīng)過(guò)水溶液處理后,其占據(jù)的空間就形成了氣孔。Na2CO3在高溫下分解為Na2O和CO2,CO2從試樣內(nèi)逸出形成了氣孔,Na2O在高溫下部分分解為納而揮發(fā),另一部分與材料內(nèi)的氧化鎂、氧化硅和氧化鋁等反應(yīng),形成固溶體。
　　 以NaCl為熔鹽制備鎂橄欖石質(zhì)隔熱材料的最佳工藝參數(shù)為:燒結(jié)溫度1100℃,NaCl含量50％,此條件下制備的試樣的體積密度為1.08g/cm3、耐用強(qiáng)度為5.11MPa,在200℃、500℃和

4、900℃的熱導(dǎo)率分別為0.301W·m-1·K-1、0.325W·m-1·K-1和0.363W·m-1·K-1。
　　 以NaCl-Na2CO3為熔鹽制備鎂橄欖石質(zhì)隔熱材料的最佳工藝參數(shù)為:燒結(jié)溫度1100℃,NaCl含量25％,Na2CO3含量25％,此條件下制備的試樣的體積密度為1.03g/cm3、耐用強(qiáng)度為4.96MPa,在200℃、500℃及900℃的熱導(dǎo)率分別為0.121W·m-1·K-1、0.143W·m-1·K-1