隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,科學(xué)發(fā)展理念的進一步推廣,如何提高資源的利用率發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟成為我國眾多科研領(lǐng)域的研究熱點。本論文以某廠冶煉渣為主要原料,Na₂CO₃、SiC為發(fā)泡劑,添加適量陶瓷廢料粉進行調(diào)質(zhì),研制冶煉渣多孔陶瓷材料配方,確定冶煉渣與陶瓷粉的最佳摻量比例。通過實驗研究了不同冶煉渣摻量、不同發(fā)泡劑的摻加量和不同的燒結(jié)程序?qū)Χ嗫滋沾傻挠绊?并對實驗樣品的體積密度、抗壓強度、吸水率、孔隙率進行測定,利用XRD、光學(xué)顯微鏡、紅外光譜分析、光熱測量系統(tǒng)等現(xiàn)代分析技術(shù)對樣品的物相結(jié)構(gòu)和微觀形貌分析表征。采用控制變量法,利用TOM-AC熱臺分析儀觀察不同冶煉渣摻量的樣品配合料在不同溫度下的形態(tài)變化,確定配合料軟化點與膨脹比例;對配合料分別進行DSC與TG分析確定升溫制度;研究溫度、升溫速率、保溫時間三因素對樣品物理性能影響設(shè)計正交試驗研究其影響因子與最佳組合;對不同冶煉渣摻量的樣品進行XRD檢測,分析其晶相變化趨勢。結(jié)合制備得到的樣品物理性能參數(shù)與孔徑分布等特點得出結(jié)論:配合料以冶煉渣與陶瓷廢料按1:1比例混合,加入少量助溶劑與發(fā)泡劑,按升溫速率1... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

“一步法”制備多孔陶瓷

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-6-圖1.2“二步法”制備多孔陶瓷1.2.2多孔陶瓷產(chǎn)生缺陷的原因在多孔陶瓷的制備過程中，常常會出現(xiàn)表面凹陷、內(nèi)部氣泡分布不均、泡徑過大、樣品裂開等缺陷。造成樣品產(chǎn)生缺陷有一部分是因為原料配比問題，或是在實驗過程中人為因素導(dǎo)致的，另一部分是由有燒結(jié)過程中熱處理制度不匹配配合料的性質(zhì)造成。分析成因，嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝流程可以有效的節(jié)約人力、物力，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟價值。（1）樣品表面凹陷，凹陷的產(chǎn)生主要是由于配合料在燒結(jié)過程中未能達到合適黏度的流體狀態(tài)，處于半液相半固相的玻璃體還沒有在重力作用下形成平整的外表。從燒結(jié)工藝上來說就是燒結(jié)溫度低于配合料軟化溫度造成樣品表面凹凸不平，應(yīng)適當(dāng)提高發(fā)泡溫度或增加保溫時間。（2）樣品內(nèi)部氣泡分布不均，這種現(xiàn)象在實驗過程中是最為常見的現(xiàn)象，主要是發(fā)泡劑不能均勻分布在配合料胚體中，在燒結(jié)過程中，發(fā)泡劑含量高的部分氣體產(chǎn)生速率大，所以導(dǎo)致產(chǎn)品氣泡分布不均勻。此外還有可能是保溫時間過短，胚體內(nèi)部受熱不充分導(dǎo)致樣品中心氣泡小，邊緣氣泡大。（3）泡徑過大主要是由于發(fā)泡劑含量過多，或是保溫時間過長導(dǎo)致的。在燒結(jié)過程中，溫度達到一定溫度配合料由固相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合�，同時內(nèi)部發(fā)泡劑開始產(chǎn)生氣體使內(nèi)部壓強增大在液相玻璃中產(chǎn)生氣泡。如果溫度過高會降低玻璃液相粘度，氣泡產(chǎn)生所需要克服的表面張力也減小，形成的氣孔體積增大；如果保溫時間過長，在相同液相粘度下內(nèi)部產(chǎn)生的氣體變多，氣壓增大，導(dǎo)致形成較大氣泡。（4）燒成的樣品出現(xiàn)開裂現(xiàn)象可能是由于原料成分與發(fā)泡劑不匹配或是燒結(jié)溫度過低造成的。如果配合料的軟化溫度高于發(fā)泡劑分解溫度，在燒結(jié)升溫過程中胚體還未軟化發(fā)泡劑就開始分解，氣體會從料胚縫隙中逸出，使樣?

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-15-2實驗方案2.1實驗原料本研究所使用的主要原料為某冶煉廠的冶金廢棄物冶煉渣，是一種粗糙多孔的黑色�；瘡U渣，經(jīng)過初步破碎處理后粒徑約為200μm。圖2.1為冶煉渣X射線衍射（XRD）圖譜，圖中表明冶煉渣主要由大量玻璃相和少量石英相鎂鋁尖晶石相組成，主晶相為鎂鋁尖晶石相(00-021-1152)，次晶相為石英相（01-070-3755）。表2-1冶煉渣成分（wt.%）圖2.1冶煉渣XRD從表2-1中可知冶煉渣主要由SiO2、Al2O3、CaO等成分組成，其中部分CaO、MgO、Na2O和K2O在玻璃體中充當(dāng)改性劑，能降低玻璃體在高溫下起到液相黏度。其中冶煉渣CaO的含量較高，達到20%左右；少量的TiO2、Cr、Fe在玻璃體中可以充當(dāng)成核劑，促進晶核的形成。此外Fe+主要以Fe2O3形式存在。由于冶煉渣中SiO2含量較少，滿足構(gòu)成玻璃體條件，而CaO含量又過高，不利于均勻的硅酸鹽玻璃質(zhì)形成，因此在制備多孔陶瓷的配合料基礎(chǔ)玻璃粉時，引入一種高硅、低鈣的陶瓷廢料

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]硼硅酸鹽泡沫玻璃發(fā)泡劑與添加劑的研究[D]. 成慧杰.天津大學(xué) 2007



本文編號：3007941