本文關(guān)鍵詞：凝膠注模法制備堇青石多孔陶瓷的研究

  更多相關(guān)文章： 堇青石多孔陶瓷 催化劑載體 熱膨脹系數(shù) 開氣孔率

【摘要】：堇青石(Mg2Al4Si5O18)陶瓷因?yàn)榫哂械蜔崤蛎浵禂?shù)(CTE)、良好的高溫穩(wěn)定性和良好的機(jī)械性能等特點(diǎn),而廣泛應(yīng)用于絕緣材料、高溫過(guò)濾材料和催化劑載體材料等。相比于國(guó)外生產(chǎn)商所制備的堇青石國(guó)內(nèi)生產(chǎn)商制備的堇青石的熱膨脹系數(shù)較大。本文主要研究利用滑石粉、高嶺土和氧化鋁(A1203)為原料制備堇青石多孔陶瓷。通過(guò)優(yōu)化堇青石多孔陶瓷的制備工藝,只需一次燒結(jié)便可制備出熱膨脹系數(shù)低、機(jī)械性能良好的堇青石多孔陶瓷催化劑載體材料。本文主要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析探討：原料中A1203種類、制備方法對(duì)堇青石多孔陶瓷催化劑載體材料性能的影響；凝膠注模法制備堇青石多孔陶瓷時(shí),單體含量、漿料pH和固相含量對(duì)漿料固化時(shí)間的影響；漿料固相含量、原料配比、燒結(jié)工藝以及氧化鈰(Ce02)含量對(duì)堇青石多孔陶瓷催化劑載體材料性能的影響。利用粒徑較小的α-Al203所制備的堇青石多孔陶瓷中堇青石相的含量更高,其熱膨脹系數(shù)更低,平均值為1.65×10-6℃-1,遠(yuǎn)低于利用普通A1203所制備堇青石多孔陶瓷的平均熱膨脹系數(shù)4.21×10-6 ℃-1。與利用模壓成型法制備的堇青石多孔陶瓷相比利用凝膠注模法所制備的堇青石多孔陶瓷的綜合性能較高。凝膠注模法制備的堇青石多孔陶瓷的平均熱膨脹系數(shù)為1.53×10℃-1,平均抗壓強(qiáng)度13.44MPa,平均孔隙率可達(dá)68.1%,多為圓形的微孔,孔徑分布比較均勻。單體含量為7.5wt%,pH=8和固相含量為30.53vo1%漿料的固化時(shí)間比較適中,即可保證漿料很好的填充成型性能,又能保證漿料的均勻分散。適當(dāng)?shù)墓滔嗪磕軌蛱岣咻狼嗍嗫滋沾傻木C合性能,在固相含量為30.53vo1%時(shí),其綜合性能最優(yōu),熱膨脹系數(shù)為1.66×10-6℃-1,抗壓強(qiáng)度為25.87MPa,此時(shí)孔隙率為55.43%。利用偏MgO和A1203區(qū)(即14.0%MgO、37.6%Al2O3、48.4%SiO2)的配比所制備出的堇青石多孔陶瓷平均熱膨脹系數(shù)較低,為1.69×10-6℃-1。燒結(jié)溫度為1350℃,保溫3h可以獲得綜合性能較優(yōu)的堇青石多孔陶瓷。此時(shí),堇青石多孔陶瓷中堇青石相含量多,熱膨脹系數(shù)低為1.69×10-6℃-1,孔隙率為58.53%,抗壓強(qiáng)度為22.44MPa。添加Ce02能夠促進(jìn)堇青石相的生成,加快堇青石相生成的速率,促進(jìn)堇青石多孔陶瓷致密化。隨著Ce02含量的增加,堇青石多孔陶瓷的孔隙率降低,抗壓強(qiáng)度升高,熱膨脹系數(shù)先降低后增大。Ce02含量為0.2wt%時(shí),堇青石多孔陶瓷的物相為單一的堇青石相,此時(shí)堇青石多孔陶瓷的熱膨脹系數(shù)較小,1250℃和1350℃燒結(jié)的多孔陶瓷的熱膨脹系數(shù)分別為1.92×10-6℃-1和1.57×10-6℃-1,抗壓強(qiáng)度分別為8.61MPa和25.09MPa,孔隙率分別為60.1%和57.2%。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ174.1

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王蘇新;多孔陶瓷的制備方法及用途[J];江蘇陶瓷;2002年04期

2 馬文,沈衛(wèi)平,董紅英,顧淑媛;多孔陶瓷的制造工藝及進(jìn)展[J];粉末冶金技術(shù);2002年06期

3 劉珩,安黛宗,蕭勁東;多孔陶瓷的制備和應(yīng)用研究進(jìn)展[J];江蘇陶瓷;2003年04期

4 文忠和;多孔陶瓷的結(jié)構(gòu) 性能及應(yīng)用[J];萍鄉(xiāng)高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2003年04期

5 朱新文,江東亮,譚壽洪;多孔陶瓷的制備、性能及應(yīng)用:(Ⅰ)多孔陶瓷的制造工藝[J];陶瓷學(xué)報(bào);2003年01期

6 陳昌平,李國(guó)星,郭蘭靜,宋紅章,楊德林,盧紅霞;多孔陶瓷的制備應(yīng)用及展望[J];河南建材;2003年04期

7 楊坤,齊榮,楊濤;綠色多功能材料——多孔陶瓷[J];廣州化工;2004年04期

8 李湘洲,劉昊宇;多孔陶瓷的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J];陶瓷;2005年05期

9 劉紅華;多孔陶瓷的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J];山東陶瓷;2005年03期

10 張曉霞;山玉波;李伶;;多孔陶瓷的制備與應(yīng)用[J];現(xiàn)代技術(shù)陶瓷;2005年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馬少健;秦旭芝;蘇秀娟;莫偉;;礦物多孔陶瓷制備與應(yīng)用[A];第十三屆全國(guó)粉體工程及礦產(chǎn)資源高效開發(fā)利用研討會(huì)論文專輯[C];2007年

2 秦旭芝;馬少健;;礦物多孔陶瓷制備與應(yīng)用[A];2007中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集（下卷）[C];2007年

3 吳清仁;李清濤;繆松蘭;吳彥霖;侯丹雅;朱方;;資源化利用建陶工業(yè)污泥燒制多孔陶瓷的實(shí)驗(yàn)研究[A];2006中國(guó)科協(xié)年會(huì)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)與建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展”論文集[C];2006年

4 吳清仁;李清濤;繆松蘭;吳彥霖;侯丹雅;朱方;;資源化利用建陶工業(yè)污泥燒制多孔陶瓷的實(shí)驗(yàn)研究[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家——2006中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2006年

5 王偉;韓京增;王文杰;;多孔陶瓷的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[A];魯冀晉瓊粵川遼七省金屬（冶金）學(xué)會(huì)第十九屆礦山學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（管理及綜合卷）[C];2012年

6 張學(xué)斌;劉杏芹;孟廣耀;;天然沸石多孔陶瓷的研制[A];中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2003年

7 曾垂省;陳曉明;閆玉華;李世普;李建華;;一種新型的有序可控生物多孔陶瓷的制備技術(shù)[A];中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第六次會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];2004年

8 谷磊;劉有智;申紅艷;;碳化硅多孔陶瓷支撐體對(duì)其表面涂層的影響[A];第三屆全國(guó)化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集（下）[C];2006年

9 丁貫保;漆虹;邢衛(wèi)紅;徐南平;;粒徑分布對(duì)氧化鋁多孔陶瓷膜支撐體孔結(jié)構(gòu)的影響[A];第三屆全國(guó)化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集（下）[C];2006年

10 羅震峰;馮小明;艾桃桃;;以冰為模板制備氧化鋁多孔陶瓷及成孔機(jī)理研究[A];第十七屆全國(guó)高技術(shù)陶瓷學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 冀渝;超輕質(zhì)多孔陶瓷研發(fā)成功[N];廣東建設(shè)報(bào);2005年

2 古月;多孔陶瓷發(fā)展前景廣闊[N];廣東建設(shè)報(bào);2006年

3 古月;多孔陶瓷發(fā)展前景廣闊[N];廣東建設(shè)報(bào);2006年

4 吳啟東;高效多孔陶瓷汽車尾氣凈化器列入國(guó)家新產(chǎn)品[N];科技日?qǐng)?bào);2006年

5 西北輕工業(yè)學(xué)院 任強(qiáng) 武秀蘭 朱振峰;微米級(jí)多孔陶瓷的研究[N];廣東建設(shè)報(bào);2003年

6 魏忠杰;俄開發(fā)出用于超聲診斷的新型多孔陶瓷[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2004年

7 東晨;日本發(fā)明多孔陶瓷隔熱材料[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2003年

8 陳冀渝;陶瓷泥漿高速澆注成型多孔陶瓷模[N];廣東建設(shè)報(bào);2003年

9 周忠華;陶瓷廢料在生產(chǎn)中的再利用[N];廣東建設(shè)報(bào);2005年

10 周忠華;陶瓷廢料生產(chǎn)中的再利用[N];廣東建設(shè)報(bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 李嶺領(lǐng);低成本中空纖維陶瓷膜的制備耦合有害金屬的固定化[D];華南理工大學(xué);2015年

2 吳貞;輕質(zhì)高強(qiáng)釔硅氧多孔陶瓷的可控制備、微觀結(jié)構(gòu)和性能[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

3 胡路陽(yáng);氧化鋁和氧化硅多孔陶瓷冷凝成型與組織性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

4 孫陽(yáng);輕質(zhì)高強(qiáng)氧化鋁微米級(jí)多孔陶瓷的制備與性能[D];北京科技大學(xué);2015年

5 潘建梅;先驅(qū)體轉(zhuǎn)化多孔硅氧碳陶瓷及其復(fù)合材料的制備與性能研究[D];江蘇大學(xué);2013年

6 董應(yīng)超;新型低成本多孔陶瓷分離膜的制備與性能研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

7 周永春;nHA涂層BCP多孔陶瓷構(gòu)建骨組織工程支架的實(shí)驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2014年

8 任春雷;膜蒸餾海水淡化和油水分離用疏水多孔陶瓷膜研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

9 袁輝平;ZrB_2基致密/多孔疊層材料的制備、結(jié)構(gòu)控制及性能研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張金;多孔陶瓷過(guò)濾器制備工藝與性能研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2009年

2 宋超;多孔陶瓷的制備及特性研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2007年

3 張宏耀;羥基磷灰石粉體及其多孔陶瓷的制備研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

4 舒欣;TiO_2多孔陶瓷制備工藝及其水處理裝置研發(fā)[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2016年

5 李譽(yù);過(guò)濾用莫來(lái)石結(jié)合碳化硅多孔陶瓷的制備及性能研究[D];海南大學(xué);2015年

6 楊菁;針狀莫來(lái)石多孔陶瓷的制備及性能研究[D];北京交通大學(xué);2016年

7 賴建宏;雙連續(xù)TiC/Fe復(fù)合材料的制備技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

8 丁昌庫(kù);凝膠注模法制備堇青石多孔陶瓷的研究[D];山東大學(xué);2016年

9 張龍;沙柳在粉煤灰基多孔陶瓷制備中的應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

10 孟德強(qiáng);SiO_2-BN陶瓷與Nb的釬焊連接工藝及機(jī)理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：1194909