發(fā)布時間：2020-07-23 08:38

【摘要】： 多孔陶瓷是一類以氣孔為主相的無機(jī)非金屬材料。其顯著特點(diǎn)是高氣孔率，而且其氣孔表面、形狀、大小及其分布可調(diào)節(jié)，其氣孔率可高達(dá)90％，氣孔孔徑從毫米級至納米級。微孔陶即指孔徑大小在微米級尺度的多孔陶瓷。同傳統(tǒng)的多孔材料相比，多孔陶瓷還具有耐高溫、耐腐蝕、抗熱震性、孔徑分布均勻且狹窄、成(?)低、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，以及利用其巨大的表面積相匹配的優(yōu)良熱、電、磁、光、化學(xué)等功能。應(yīng)用范圍也由傳統(tǒng)的冶金、化工和建材等方面拓展到生物化學(xué)、電子工程、食品飲料工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、航空航天等許多方面。 本文通過對過濾用硅藻土助濾劑的解剖研究，設(shè)計(jì)并采用壓制成型法和顆粒堆積法制備了能夠代替硅藻土用于工業(yè)過濾的微孔陶瓷，進(jìn)而對其性能進(jìn)行了研究。 1、以硅灰石為主要原料，碳酸鈣為成孔劑，采用(?)制成型法。經(jīng)配料、造粒、成型、干燥、燒成等工藝制備了硅酸鈣質(zhì)微孔陶瓷。制得的微孔陶瓷孔徑為1～10μm，氣孔率30.04～66.15％，吸水率為14.99～65.65％，硅灰石顆粒呈針狀、棒狀，排列無定向，形成了理想的具有高孔隙度的多孔結(jié)構(gòu)。 2、以硅灰石為主要原料，采用顆粒堆積法及燒(?)藝制備了微孔陶瓷。制得的微孔陶瓷孔徑為1～10μm，氣孔率達(dá)51.25～62.88％，吸水率達(dá)42.16～57.81％，Zeta電位平均值為-34.65mV，pH值為9.35～10.02，比表面積可達(dá)2.82m(?)g。 3、研究了燒成溫度、成孔劑用量、粘結(jié)劑及其用量、成型壓力、保溫時間等因素對樣品性能的影響以及微孔陶瓷的表面形貌特點(diǎn)。粘結(jié)劑1和粘結(jié)劑4的加入，不僅起到粘結(jié)作用，而且有助熔作用。采用壓制成型法時，最佳制備條件為：粘結(jié)劑1用量17％。成孔劑1％，成型壓力5MPa，適宜的燒成溫度為1050℃；采用顆粒堆積法時，最佳制備條件為：粘結(jié)劑4用量15％，燒成溫度1080℃，保溫時間為30分鐘，適宜的燒成溫度為1080℃。 4、對制備的微孔陶瓷粉碎、過篩，并對其顆粒學(xué)特征進(jìn)行了研究，為啤酒過濾試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：TB321
【圖文】：

011、0010‘00100.00粒度(微米)圖1一2細(xì)硅藻土的粒度分布曲線從圖1一3可以看出，燕京啤酒過濾所用的硅藻，單體多呈圓盤狀.粒度比較均勻，顆粒表面光滑，微孔呈放射狀或圓環(huán)狀有規(guī)律地排列，孔徑一般介于01一10娜，孔口及孔壁較光滑。由掃描電子顯微鏡測得的粒度分布特點(diǎn)與激光粒度分析所得到的結(jié)果是基本一致的。此外，粗、細(xì)硅藻土中的硅藻的紋飾結(jié)構(gòu)略有不同，它們應(yīng)屬于不同種類的硅藻。從圖卜3(c)和l一3(O還可以看出

第二章材料的設(shè)計(jì)與制備第一節(jié)多孔陶瓷的孔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，K.Ishizald等(1998)將現(xiàn)有的多孔材料大體分為七種類型(圖2一l):t39，(a)典型的泡沫是開口的，開口氣孔率達(dá)0.7一。鄉(xiāng)5;由陶瓷泥漿發(fā)泡，或大量使用成孔劑，或用陶瓷材料包裹聚合物，然后燒盡被包裹的聚合物而獲得。(b)孔在內(nèi)部明顯互相串接成網(wǎng)絡(luò)狀，并且孔的尺寸和大小是均勻的:(c)顆粒之間呈點(diǎn)式接觸，相應(yīng)地，孔的形狀是尖銳的:(d)空隙由板狀顆粒搭建而成，當(dāng)板狀顆粒堆疊時，空隙相應(yīng)減少:(e)空隙由纖維狀顆粒堆積而成

氣孔率分別為59.31%、5804%，比較接近，而BA3成型壓力為IOMPa，氣孔率為53.58%。從圖3一l可以看出BAI、BAZ的氣孔率也比較接近，與測得的結(jié)果是一致的.斷口形貌也比較相似，BAZ的燒結(jié)程度比BAI高，顆粒棱角己經(jīng)開始圓化。BA3結(jié)構(gòu)較緊密，氣孔率較低，燒結(jié)程度跟BAZ接近。從BAI、BAZ、BA3的SEM圖片還可以看出它們的斷口凹凸不平，樣品中的顆粒雜亂無章地堆積，這樣形成的結(jié)構(gòu)氣孔率比較高，單個顆粒表面比較光滑，有利于過濾過程中濾液的快速通過。表3一ZB組實(shí)驗(yàn)及結(jié)果編編號號硅灰石石粘結(jié)劑劑碳酸酸成型壓力力燒成溫度度保溫時時吸水率率氣孔率率體積密度度(((((%)))l(%)))鈣(%)))(入且〕a)))(cC)))間(h)))(%)))(%)))(歲e一n3)))BBBAIII8222l777lll55510jooo11148.599959.31111.2222BBBAZZZ8222l777lll555110000lll47333358.04441.2333BBBA3338222l777llll000105000lll39.755553.58881.3555BBBBIII8lll1777222555105000lll43.71115577771.2888BBBBZZZ8llll777222555110000lll4，.3(》》56.8(〕〕1.2555BBBB3338llll777222l000105000lll33，533349_57771.48

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 占啟安;;工藝因數(shù)對擴(kuò)氧器微孔陶瓷氣孔率的影響分析[J];中國陶瓷;2013年08期

本文編號：2767115