原位反應燒結莫來石/碳化硅多孔陶瓷的制備與性能
發(fā)布時間:2022-02-16 13:43
碳化硅基多孔陶瓷具有耐高溫、比表面積高、機械強度高、抗化學腐蝕性強和良好的過濾性能等一系列優(yōu)異性能,在高溫煙塵過濾領域具有廣闊的應用前景。本文以SiC微粉為基體材料,廣西白泥和Al2O3作為陶瓷添加劑,石墨、活性炭和炭黑作為造孔劑,通過原位反應燒結工藝制備莫來石/碳化硅多孔陶瓷。系統(tǒng)研究了制備工藝、原料初始粒徑、莫來石理論含量和造孔劑對莫來石/碳化硅多孔陶瓷顯微結構、相組成、氣孔率和體積密度以及彎曲強度的影響,得到了以下研究成果:(1)研究了制備工藝對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響。結果表明燒結溫度在1250℃到1450℃的范圍內(nèi)變化時,隨著燒結溫度的升高,莫來石/碳化硅多孔陶瓷的氣孔率先升高后逐漸降低,而體積密度增大,彎曲強度先略有降低后逐漸增大;當燒結溫度為1450℃時,樣品的氣孔率為27.0%、彎曲強度為40.4 MPa。當保溫時間從2 h增加為4 h時,樣品內(nèi)形成的液相量增加,使得氣孔率逐漸減小,體積密度和彎曲強度逐漸增大,最佳的保溫時間為3 h。隨著成型壓力的增大,樣品的氣孔率逐漸減小,而體積密度和彎曲強度增加,不同成型壓力下,氣孔率-彎曲強度的關系符合Rice公式。(2)...
【文章來源】:西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 高溫煙塵過濾的應用領域
1.3 高溫除塵技術和過濾機制
1.3.1 高溫除塵技術
1.3.2 過濾機制
1.4 多孔陶瓷
1.4.1 多孔陶瓷概述
1.4.2 多孔陶瓷的制備方法
1.5 原位反應制備莫來石/碳化硅多孔陶瓷
1.5.1 碳化硅和莫來石的性能
1.5.2 原位反應燒結技術
1.5.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.6 本文的研究目的、意義和內(nèi)容
1.6.1 研究目的與意義
1.6.2 研究內(nèi)容
2 實驗
2.1 實驗原材料
2.2 實驗方案
2.2.1 原料配比設定
2.2.2 實驗過程
2.3 性能測試與結構表征
2.3.1 X射線衍射分析
2.3.2 掃描電鏡和能譜分析
2.3.3 氣孔率和體積密度的測試
2.3.4 彎曲強度的測試
2.4 實驗設備
3 制備工藝對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
3.1 燒結溫度對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
3.1.1 相組成
3.1.2 斷口形貌分析
3.1.3 氣孔率和體積密度
3.1.4 彎曲強度
3.2 保溫時間對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
3.2.1 相組成
3.2.2 斷口形貌分析
3.2.3 氣孔率和體積密度
3.2.4 彎曲強度
3.3 成型壓力對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
3.3.1 氣孔率和體積密度
3.3.2 彎曲強度
3.3.3 氣孔率-彎曲強度的關系
3.4 本章小結
4 原料對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
4.1 原料粒徑對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
4.1.1 相組成
4.1.2 斷口形貌分析
4.1.3 氣孔率和體積密度
4.1.4 彎曲強度
4.2 莫來石含量對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
4.2.1 相組成
4.2.2 斷口形貌分析
4.2.3 氣孔率和體積密度
4.2.4 彎曲強度
4.3 本章小結
5 造孔劑對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
5.1 造孔劑種類對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
5.1.1 斷口形貌分析
5.1.2 氣孔率
5.1.3 彎曲強度
5.2 石墨含量對莫來石/碳化硅多孔陶瓷影響
5.2.1 氣孔率和體積密度
5.2.2 彎曲強度
5.2.3 氣孔率-彎曲強度的關系
5.3 本章小結
6 結論
參考文獻
碩士研究生期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]燒結工藝對原位反應莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響[J]. 石鑫,張軍戰(zhàn),張穎,黃晶. 兵器材料科學與工程. 2016(03)
[2]CaCO3摻雜下原位反應制備SiC/莫來石復相多孔陶瓷的性能研究[J]. 石雯怡,鄧湘云,李建保,楊儀瀟,張偉,尹沛羊. 中國陶瓷. 2015(11)
[3]多孔碳化硅復合陶瓷的制備與性能研究[J]. 劉張敏,鄧湘云,白成英,李譽,劉鵬瑋,王豐喜. 中國陶瓷. 2015(10)
[4]氟化鋁添加量對碳化硅/莫來石復合多孔陶瓷性能的影響[J]. 楊儀瀟,劉張敏,鄧湘云,李建保,石雯怡,張偉,尹沛羊. 硅酸鹽通報. 2015(08)
[5]原位反應燒結制備莫來石-鋅鋁尖晶石多孔陶瓷研究[J]. 段鋒,高云琴,尹洪峰. 人工晶體學報. 2015(08)
[6]碳化硅陶瓷膜管對PM2.5捕集性能的實驗研究[J]. 王軍,鄒姝姝,田蒙奎,陶文亮. 環(huán)境工程. 2015(06)
[7]多孔大通量莫來石相碳化硅陶瓷的制備與表征[J]. 徐慢,王亮,祝云,王樹林,沈凡,季家友. 武漢工程大學學報. 2015(02)
[8]高溫過濾材料的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 蔣吉眾,張如全,張愛軍. 輕工科技. 2014(08)
[9]高溫氣體凈化用纖維過濾材料的性能[J]. 徐超,徐藝冬,金江. 硅酸鹽通報. 2014(06)
[10]冶金煙氣微孔陶瓷管膜研制及深度除塵應用的研究[J]. 袁章福,吳燕,吳湖,徐紅艷,周舟,劉紹輝,黃乃喬. 有色金屬科學與工程. 2014(03)
博士論文
[1]高溫過濾用碳化硅多孔陶瓷結構設計與性能研究[D]. 李俊峰.清華大學 2011
碩士論文
[1]多孔碳化硅陶瓷及復合材料的制備與性能[D]. 靳寧寧.東北大學 2014
[2]碳化硅多孔陶瓷支撐體和過濾膜的制備與性能測試[D]. 王依山.天津師范大學 2013
[3]多孔石英質(zhì)陶瓷膜支撐體的制備與性能研究[D]. 朱素娟.海南大學 2011
[4]工藝條件對自增韌莫來石相組成和顯微結構的影響[D]. 盧琳琳.西安建筑科技大學 2010
本文編號:3628072
【文章來源】:西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 高溫煙塵過濾的應用領域
1.3 高溫除塵技術和過濾機制
1.3.1 高溫除塵技術
1.3.2 過濾機制
1.4 多孔陶瓷
1.4.1 多孔陶瓷概述
1.4.2 多孔陶瓷的制備方法
1.5 原位反應制備莫來石/碳化硅多孔陶瓷
1.5.1 碳化硅和莫來石的性能
1.5.2 原位反應燒結技術
1.5.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.6 本文的研究目的、意義和內(nèi)容
1.6.1 研究目的與意義
1.6.2 研究內(nèi)容
2 實驗
2.1 實驗原材料
2.2 實驗方案
2.2.1 原料配比設定
2.2.2 實驗過程
2.3 性能測試與結構表征
2.3.1 X射線衍射分析
2.3.2 掃描電鏡和能譜分析
2.3.3 氣孔率和體積密度的測試
2.3.4 彎曲強度的測試
2.4 實驗設備
3 制備工藝對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
3.1 燒結溫度對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
3.1.1 相組成
3.1.2 斷口形貌分析
3.1.3 氣孔率和體積密度
3.1.4 彎曲強度
3.2 保溫時間對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
3.2.1 相組成
3.2.2 斷口形貌分析
3.2.3 氣孔率和體積密度
3.2.4 彎曲強度
3.3 成型壓力對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
3.3.1 氣孔率和體積密度
3.3.2 彎曲強度
3.3.3 氣孔率-彎曲強度的關系
3.4 本章小結
4 原料對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
4.1 原料粒徑對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
4.1.1 相組成
4.1.2 斷口形貌分析
4.1.3 氣孔率和體積密度
4.1.4 彎曲強度
4.2 莫來石含量對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
4.2.1 相組成
4.2.2 斷口形貌分析
4.2.3 氣孔率和體積密度
4.2.4 彎曲強度
4.3 本章小結
5 造孔劑對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
5.1 造孔劑種類對莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響
5.1.1 斷口形貌分析
5.1.2 氣孔率
5.1.3 彎曲強度
5.2 石墨含量對莫來石/碳化硅多孔陶瓷影響
5.2.1 氣孔率和體積密度
5.2.2 彎曲強度
5.2.3 氣孔率-彎曲強度的關系
5.3 本章小結
6 結論
參考文獻
碩士研究生期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]燒結工藝對原位反應莫來石/碳化硅多孔陶瓷性能的影響[J]. 石鑫,張軍戰(zhàn),張穎,黃晶. 兵器材料科學與工程. 2016(03)
[2]CaCO3摻雜下原位反應制備SiC/莫來石復相多孔陶瓷的性能研究[J]. 石雯怡,鄧湘云,李建保,楊儀瀟,張偉,尹沛羊. 中國陶瓷. 2015(11)
[3]多孔碳化硅復合陶瓷的制備與性能研究[J]. 劉張敏,鄧湘云,白成英,李譽,劉鵬瑋,王豐喜. 中國陶瓷. 2015(10)
[4]氟化鋁添加量對碳化硅/莫來石復合多孔陶瓷性能的影響[J]. 楊儀瀟,劉張敏,鄧湘云,李建保,石雯怡,張偉,尹沛羊. 硅酸鹽通報. 2015(08)
[5]原位反應燒結制備莫來石-鋅鋁尖晶石多孔陶瓷研究[J]. 段鋒,高云琴,尹洪峰. 人工晶體學報. 2015(08)
[6]碳化硅陶瓷膜管對PM2.5捕集性能的實驗研究[J]. 王軍,鄒姝姝,田蒙奎,陶文亮. 環(huán)境工程. 2015(06)
[7]多孔大通量莫來石相碳化硅陶瓷的制備與表征[J]. 徐慢,王亮,祝云,王樹林,沈凡,季家友. 武漢工程大學學報. 2015(02)
[8]高溫過濾材料的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 蔣吉眾,張如全,張愛軍. 輕工科技. 2014(08)
[9]高溫氣體凈化用纖維過濾材料的性能[J]. 徐超,徐藝冬,金江. 硅酸鹽通報. 2014(06)
[10]冶金煙氣微孔陶瓷管膜研制及深度除塵應用的研究[J]. 袁章福,吳燕,吳湖,徐紅艷,周舟,劉紹輝,黃乃喬. 有色金屬科學與工程. 2014(03)
博士論文
[1]高溫過濾用碳化硅多孔陶瓷結構設計與性能研究[D]. 李俊峰.清華大學 2011
碩士論文
[1]多孔碳化硅陶瓷及復合材料的制備與性能[D]. 靳寧寧.東北大學 2014
[2]碳化硅多孔陶瓷支撐體和過濾膜的制備與性能測試[D]. 王依山.天津師范大學 2013
[3]多孔石英質(zhì)陶瓷膜支撐體的制備與性能研究[D]. 朱素娟.海南大學 2011
[4]工藝條件對自增韌莫來石相組成和顯微結構的影響[D]. 盧琳琳.西安建筑科技大學 2010
本文編號:3628072
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