本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)低導(dǎo)熱六鋁酸鈣輕質(zhì)隔熱材料的制備研究

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【摘要】：近年來(lái),輕質(zhì)隔熱耐火材料在高溫行業(yè)的使用迅速增加,其制備研究也逐漸趨于多樣化,高強(qiáng)低導(dǎo)熱已經(jīng)逐漸成為輕質(zhì)隔熱材料性能的研究主題。本研究以活性氧化鋁微粉、納米碳酸鈣為主要原料,外加復(fù)合結(jié)合劑,采用泡沫法制備高強(qiáng)低導(dǎo)熱六鋁酸鈣輕質(zhì)隔熱材料。研究過(guò)程分為以下三部分:a)通過(guò)對(duì)碳酸鈣分解溫度的熱力學(xué)計(jì)算、活性氧化鋁微粉和納米碳酸鈣混合料的高溫物相分析、燒后試樣物相分析、真密度檢測(cè)以及顯微結(jié)構(gòu)觀察,研究活性氧化鋁微粉和納米碳酸鈣之間的反應(yīng)過(guò)程,從而對(duì)本研究中六鋁酸鈣的形成生長(zhǎng)歷程進(jìn)行了理論分析;b)采用泡沫法制備六鋁酸鈣輕質(zhì)隔熱材料,對(duì)所制備試樣的物理性能、物相分析以及顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,并分析了試樣中六鋁酸鈣形成動(dòng)力學(xué);c)研究了不同硅微粉加入量對(duì)六鋁酸鈣輕質(zhì)隔熱材料各項(xiàng)性能的影響。研究結(jié)果表明:(1)二鋁酸鈣和氧化鋁在1300℃時(shí)生成六鋁酸鈣,六鋁酸鈣在1450~1500℃大量形成,當(dāng)溫度高于1500℃時(shí),六鋁酸鈣繼續(xù)生長(zhǎng),其晶粒呈片狀。(2)燒成溫度為1450~1600℃時(shí),隨著燒成溫度的升高,試樣的體積密度和耐壓強(qiáng)度先降低后增大,且均在1500℃時(shí)最低;真密度從1450~1500℃逐漸增大,隨后基本穩(wěn)定在3.72g/cm~3;隨著復(fù)合結(jié)合劑加入量的增加,試樣生坯收縮率減小,復(fù)合結(jié)合劑加入量為10wt%時(shí),試樣耐壓強(qiáng)度最高;隨著泡沫加入量的增加,試樣的燒后線變化、體積密度、抗折強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度和熱導(dǎo)率等物理性能均降低。當(dāng)燒成溫度為1550℃,復(fù)合結(jié)合劑加入量為10wt%,泡沫加入量為400mL/kg時(shí),所制備試樣的體積密度為0.78g/cm~3、抗折強(qiáng)度為1.58MPa、耐壓強(qiáng)度為6.64MPa、300、600、900oC的熱導(dǎo)率分別為0.167、0.177、0.187w/(m·k)。(3)硅微粉的加入可明顯增大試樣的體積密度,并提高其抗折強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度、熱導(dǎo)率以及彈性模量;隨著硅微粉的加入量從0wt%增加到1.0wt%,試樣的體積密度增長(zhǎng)率為49%,抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度的增長(zhǎng)率分別為338%和237%,高溫彈性模量雖然也逐漸增大,但是其穩(wěn)定性卻逐漸降低;硅微粉加入量為0.5wt%時(shí),試樣高溫彈性模量得到明顯提高且隨溫度變化較穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：六鋁酸鈣 輕質(zhì)隔熱材料 形成生長(zhǎng)歷程 性能
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ175.7
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-20
• 1.1 前言10-11
• 1.2 輕質(zhì)隔熱材料的發(fā)展與制備方法11-13
• 1.2.1 燃盡物法11-12
• 1.2.2 泡沫法12-13
• 1.2.3 原位成孔法13
• 1.3 納米CaCO_3的性質(zhì)及應(yīng)用13-14
• 1.4 CA_6及CA_6輕質(zhì)隔熱材料的發(fā)展14-18
• 1.4.1 CA_6簡(jiǎn)介14-16
• 1.4.2 CA_6輕質(zhì)材料研究現(xiàn)狀16-18
• 1.5 本課題的提出18-20
• 第二章 CA_6形成生長(zhǎng)歷程研究20-28
• 2.1 試樣制備與性能檢測(cè)20
• 2.2 結(jié)果與分析20-26
• 2.2.1 碳酸鈣分解溫度計(jì)算20-21
• 2.2.2 高溫物相分析21-22
• 2.2.3 燒后樣品物相分析22-24
• 2.2.4 真密度24-25
• 2.2.5 顯微結(jié)構(gòu)25-26
• 2.3 納米CaCO_3與Al_2O_3微粉的反應(yīng)過(guò)程26-28
• 第三章 溫度對(duì)CA_6輕質(zhì)隔熱材料性能的影響28-38
• 3.1 試樣制備與性能檢測(cè)28-29
• 3.2 結(jié)果與討論29-36
• 3.2.1 物理性能29-32
• 3.2.2 物相分析與CA_6晶格常數(shù)計(jì)算32-33
• 3.2.3 顯微結(jié)構(gòu)33-34
• 3.2.4 CA_6形成過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析34-36
• 3.3 本章小結(jié)36-38
• 第四章 泡沫加入量對(duì)CA_6輕質(zhì)隔熱材料的影響38-42
• 4.1 試樣制備與性能檢測(cè)38
• 4.2 結(jié)果與討論38-41
• 4.2.1 物理性能38-40
• 4.2.2 顯微結(jié)構(gòu)40-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 第五章 SiO_2微粉對(duì)CA_6輕質(zhì)隔熱材料性能的影響42-52
• 5.1 SiO_2的助燒原理42-44
• 5.2 試樣制備與性能檢測(cè)44
• 5.3 結(jié)果與討論44-51
• 5.3.1 物理性能44-46
• 5.3.2 高溫彈性模量46-47
• 5.3.3 物相與化學(xué)成分分析47-48
• 5.3.4 顯微結(jié)構(gòu)分析48-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 第六章 總結(jié)論52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 附錄1 攻讀碩士期間取得的科研成果59

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