發(fā)布時(shí)間：2017-08-22 09:48

  本文關(guān)鍵詞：水化硅酸鈣增韌陶瓷工藝及機(jī)理

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【摘要】：水化硅酸鈣材料具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)、較好的高溫?zé)嵝阅�、較小的容重、良好的原料易得性以及結(jié)構(gòu)的多樣性,廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)、建筑工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域,是一類用途非常廣泛的無機(jī)非金屬材料。陶瓷材料具有脆性,因此其增韌化一直是陶瓷材料研究的熱點(diǎn)和亟待解決的問題。本研究以粉煤灰資源化利用過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物硅酸鈉堿性溶液為原料,采用易于調(diào)控材料物相和微觀結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)水熱法制備多種水化硅酸鈣材料,并研究其在陶瓷增韌化中的應(yīng)用。論文取得的主要?jiǎng)?chuàng)新性成果如下：(1)獲得了不同因素對(duì)水化硅酸鈣產(chǎn)物物相和形貌的影響規(guī)律,建立了不同水化硅酸鈣物相和形貌的調(diào)控方法,確定了由脫硅液制備水化硅酸鈣晶須的反應(yīng)較優(yōu)條件為：堿濃度80 g/L以下,反應(yīng)溫度為220℃,反應(yīng)時(shí)間為6 h,鋁硅摩爾比0.06以下,鈣硅摩爾比為0.9,此時(shí)水化硅酸鈣晶須純度可達(dá)80%以上,晶須長度可達(dá)20μm；(2)開發(fā)了以不同物性的水化硅酸鈣為原料制備高性能鈣長石陶瓷的新工藝,并研究了陶瓷原料的成分、粒度、熱性能等因素對(duì)陶瓷制品的性能的影響規(guī)律,證實(shí)了摻加硅酸鈣晶須的陶瓷試樣強(qiáng)度最高,吸水率最低,成功獲得了抗折強(qiáng)度達(dá)45 MPa的增韌陶瓷；(3)系統(tǒng)研究了水化硅酸鈣晶須增韌陶瓷機(jī)理,研究表明,在燒結(jié)過程中,均發(fā)生了水化硅酸鈣脫水生成硅灰石以及硅灰石與偏高嶺土反應(yīng)生成鈣長石和方石英的反應(yīng),但以晶須作為原料時(shí),其晶須結(jié)構(gòu)可以在燒成過程中支撐坯體骨架,其中大部分參與反應(yīng)生成鈣長石,未反應(yīng)的部分則與鈣長石共同增加坯體強(qiáng)度,并且晶須能夠誘導(dǎo)鈣長石晶體生成,使得鈣長石發(fā)育為長針狀結(jié)構(gòu)；(4)成功進(jìn)行了硅酸鈣陶瓷的擴(kuò)試試驗(yàn),結(jié)果表明,硅酸鈣陶瓷制備新工藝與傳統(tǒng)陶瓷磚生產(chǎn)工藝銜接性好,產(chǎn)品性能完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】：水化硅酸鈣 晶須 陶瓷 增韌
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ174.1
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-17
• 第一章 緒論17-27
• 1.1 水化硅酸鈣材料簡介17-21
• 1.1.1 水化硅酸鈣的物相組成17-18
• 1.1.2 水化硅酸鈣的微觀結(jié)構(gòu)18
• 1.1.3 水化硅酸鈣的微觀形貌18-19
• 1.1.4 水化硅酸鈣的合成方法19-20
• 1.1.5 水化硅酸鈣的用途20-21
• 1.2 鈣長石陶瓷的研究21-23
• 1.2.1 鈣長石的性質(zhì)21
• 1.2.2 鈣長石陶瓷的制備21-23
• 1.3 增韌陶瓷的研究23-25
• 1.3.1 陶瓷增韌方法及機(jī)理23-25
• 1.3.2 晶須增韌陶瓷研究現(xiàn)狀25
• 1.4 本論文的研究目的及主要研究內(nèi)容25-27
• 1.4.1 研究目的25-26
• 1.4.2 研究內(nèi)容26-27
• 第二章 粉煤灰脫硅液制備水化硅酸鈣影響因素27-45
• 2.1 引言27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)原理27
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分27-29
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備27-28
• 2.3.2 分析儀器28
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)原料28-29
• 2.3.4 實(shí)驗(yàn)方法29
• 2.3.5 分析方法29
• 2.4 粉煤灰脫硅液合成水化硅酸鈣不同因素的影響規(guī)律29-43
• 2.4.1 堿濃度對(duì)產(chǎn)物組成及形貌影響29-32
• 2.4.2 合成溫度對(duì)產(chǎn)物組成及形貌影響32-35
• 2.4.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物組成及形貌影響35-38
• 2.4.4 鈣硅摩爾比對(duì)產(chǎn)物組成及形貌影響38-40
• 2.4.5 鋁硅摩爾比對(duì)產(chǎn)物組成及形貌影響40-43
• 2.4.6 硅酸鈣晶須成分分析43
• 2.5 本章小結(jié)43-45
• 第三章 鈣長石陶瓷的制備45-63
• 3.1 引言45
• 3.2 實(shí)驗(yàn)原理45
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分45-51
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及分析儀器45-47
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)原料與試劑47-49
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)方法49
• 3.3.4 陶瓷試樣的物理性能測(cè)試49-50
• 3.3.5 分析方法50-51
• 3.4 不同物性水化硅酸鈣對(duì)陶瓷性質(zhì)影響51-56
• 3.4.1 陶瓷粉料成分分析51
• 3.4.2 陶瓷粉料粒度分析51-52
• 3.4.3 陶瓷粉料熱性能分析52-54
• 3.4.4 陶瓷試樣物相組成分析54-55
• 3.4.5 陶瓷試樣微觀形貌分析55-56
• 3.5 不同制備條件對(duì)陶瓷試樣晶相及性能影響56-60
• 3.5.1 燒成溫度對(duì)陶瓷試樣抗折強(qiáng)度及吸水率影響56-58
• 3.5.2 不同摻量對(duì)陶瓷試樣抗折強(qiáng)度及吸水率影響58-60
• 3.6 本章小結(jié)60-63
• 第四章 水化硅酸鈣晶須制備增韌陶瓷機(jī)理63-71
• 4.1 引言63
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分63-64
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備63-64
• 4.2.2 原料與試劑64
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法64
• 4.3 水化硅酸鈣晶須增韌陶瓷機(jī)理分析64-69
• 4.3.1 燒成溫度對(duì)CSH-220試樣物相組成的影響64-65
• 4.3.2 燒成溫度對(duì)CSH-220試樣微觀形貌的影響65-67
• 4.3.3 燒成溫度對(duì)CSH-220試樣性能的影響67-69
• 4.4 本章小結(jié)69-71
• 第五章 擴(kuò)試71-79
• 5.1 引言71
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分71-72
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和試劑71
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法71-72
• 5.3 硅鈣陶瓷擴(kuò)試試驗(yàn)72-76
• 5.3.1 不同摻量水化硅酸鈣對(duì)陶瓷磚性質(zhì)的影響72-73
• 5.3.2 不同球磨方式對(duì)陶瓷磚性質(zhì)的影響73-74
• 5.3.3 不同燒成溫度對(duì)陶瓷磚性質(zhì)的影響74-75
• 5.3.4 坯體的釉料適應(yīng)性75-76
• 5.3.5 性能測(cè)試76
• 5.4 本章小結(jié)76-79
• 第六章 結(jié)論及展望79-81
• 6.1 結(jié)論79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-87
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87-89
• 作者及導(dǎo)師簡介89-90
• 碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書90-91

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：718457