本文關(guān)鍵詞：針狀莫來石多孔陶瓷的制備與性能

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【摘要】：由晶須構(gòu)成的莫來石多孔陶瓷通量高,力學性能和抗熱震性好,被認為是柴油機顆粒捕集器的理想載體材料。但是當前對針狀莫來石多孔陶瓷的制備研究還很少,普遍存在著原料成本高,工藝復(fù)雜,且制得的針狀莫來石多孔陶瓷孔隙率不高的問題。本論文旨在探索利用新的原料和綠色的工藝來制備高孔隙率和高強度的針狀莫來石多孔陶瓷。以Al(OH)3、SiO2為原料,AlF3、V2O5為添加劑在1300℃條件下先制備出莫來石晶須粉料；然后將莫來石晶須粉料混合La203和聚乙烯醇配制成水基陶瓷漿料,再經(jīng)過冷凍干燥成型和燒結(jié)得到莫來石多孔陶瓷。用該方法制備的莫來石多孔陶瓷由晶須構(gòu)成,孔隙率高達88%,并且可以通過改變漿料的固含量來調(diào)節(jié)孔隙率。由于具有交聯(lián)互鎖的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),該莫來石多孔陶瓷還表現(xiàn)出較高的抗壓強度。將莫來石前驅(qū)體粉末混合聚乙烯醇水溶液配制成陶瓷漿料。再通過定向凝固控制冰晶生長方向的方式使陶瓷漿料冷凍成型,然后經(jīng)冷凍干燥得到陶瓷坯體。陶瓷坯體在密閉容器中經(jīng)過燒結(jié)得到全晶須結(jié)構(gòu)、超高孔隙率(81.4%-94%)的莫來石多孔陶瓷,且可以通過改變聚乙烯醇水溶液的濃度來調(diào)節(jié)多孔陶瓷的孔隙相貌。成分為SiO2的硅藻殼首次被用作硅源合成纖維狀孔隙結(jié)構(gòu)的莫來石多孔陶瓷。由于硅藻殼自身的多孔性和莫來石晶須的難燒結(jié)性,通過簡單的模壓法且不加任何造孔劑和粘結(jié)劑制得的莫來石多孔陶瓷,其燒結(jié)收縮率很小,孔隙率高達60%。硅藻殼自身的圓形孔被轉(zhuǎn)化為纖維狀孔。在1600℃熱處理3小時得到的莫來石多孔陶瓷孔隙率為55.5%,抗彎強度高達38.6MPa.
【關(guān)鍵詞】：莫來石 晶須 多孔陶瓷 硅藻殼
【學位授予單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ174.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 引言8-18
• 1.1 晶須結(jié)構(gòu)莫來石多孔陶瓷的研究背景、意義8-10
• 1.2 多孔陶瓷的制備方法10-14
• 1.2.1 添加造孔劑法10
• 1.2.2 復(fù)制法10-11
• 1.2.3 直接發(fā)泡法11
• 1.2.4 淀粉原位固化工藝11-12
• 1.2.5 凝膠注模工藝12
• 1.2.6 溶膠凝膠工藝12-13
• 1.2.7 冷凍干燥法13-14
• 1.3 針狀莫來石多孔陶瓷的發(fā)展與現(xiàn)狀14-15
• 1.4 研究的目的和主要內(nèi)容15-18
• 1.4.1 研究的目的15-16
• 1.4.2 研究的主要內(nèi)容16-18
• 2 實驗原料、制備及表征18-22
• 2.1 實驗原料和設(shè)備18-19
• 2.2 制備過程19-21
• 2.2.1 外加晶須莫來石針狀多孔陶瓷的制備19-20
• 2.2.2 原位生長晶須針狀莫來石多孔陶瓷的制備20-21
• 2.2.3 硅藻殼為硅源針狀莫來石多孔陶瓷的制備21
• 2.3 測試表征21-22
• 2.3.1 樣品的物相（XRD)測試21-22
• 2.3.2 樣品的微觀結(jié)構(gòu)（SEM)表征22
• 2.3.3 樣品孔隙率（開孔）的測試22
• 2.3.4 樣品的孔徑分布及測試22
• 2.3.5 樣品陶瓷燒結(jié)前后收縮率的測試22
• 2.3.6 樣品強度的測試22
• 3 外加晶須制備莫來石針狀多孔陶瓷22-26
• 3.1 莫來石化和微觀形貌的形成機理22-26
• 3.2 陶瓷漿料固含量對性能的影響26
• 4 原位生長晶須制備針狀莫來石多孔陶瓷26-33
• 4.1 溫度對莫來石化的影響26-28
• 4.2 微觀結(jié)構(gòu)的影響因素28-30
• 4.3 燒結(jié)收縮率的影響因素30-31
• 4.4 針狀莫來石多孔陶瓷的性能、影響因素31-33
• 5 硅藻殼為硅源制備針狀莫來石多孔陶瓷33-37
• 5.1 硅藻殼作為硅源對莫來石化和孔隙率的影響33-34
• 5.2 多孔陶瓷內(nèi)外形貌差異的原因分析34-35
• 5.3 燒結(jié)溫度多針狀莫來石多孔陶瓷性能的影響35-37
• 6 結(jié)論37-38
• 參考文獻38-41
• 附錄41-42
• 致謝42

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 徐俊康;李建保;駱麗杰;陳擁軍;;SPS燒結(jié)制備莫來石晶須與ZrO_2協(xié)同增韌莫來石陶瓷[J];陶瓷學報;2015年03期

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本文編號：566217