我國冶金、建材、化工等高溫工業(yè)能耗高,占全國總能耗的25%以上,占工業(yè)總能耗約60%。在高溫工業(yè)生產(chǎn)過程中,除了熱源構(gòu)成、燒結(jié)制度、窯爐結(jié)構(gòu)等,耐火材料,尤其是隔熱材料的性能對于高溫工業(yè)裝備與流程的節(jié)能降耗具有重要影響。莫來石質(zhì)隔熱材料具有耐高溫、容重低、節(jié)能效果顯著等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于各種高溫?zé)峁ぱb備的隔熱襯層。然而,莫來石質(zhì)隔熱材料仍然存在容重和強(qiáng)度不匹配、隔熱性能仍需改善、還原氣氛下不穩(wěn)定等問題,嚴(yán)重制約了其應(yīng)用和發(fā)展。為解決上述問題,本文開展以莫來石晶須為主體的隔熱材料制備研究,繼承晶須高強(qiáng)度、高韌性的優(yōu)點(diǎn),改善微觀結(jié)構(gòu)、提高隔熱能力。本文利用莫來石晶須的形成過程的特點(diǎn),研究晶須的生長狀態(tài)與隔熱材料顯微結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)性能的關(guān)系,并以此為基礎(chǔ),改善莫來石晶須隔熱材料的熱學(xué)、力學(xué)及抗CO侵蝕性能。研究結(jié)果如下:（1）對比研究了Al F₃?5H₂O和V₂O₅對莫來石晶須生長過程的影響。AlF₃可以促進(jìn)氣相反應(yīng)物生成,莫來石晶須生長遵循的是V-S機(jī)理,反應(yīng)物通過氣相傳輸,Al F

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Al2O3-SiO2二元相圖

莫來石晶體結(jié)構(gòu)圖

在V-S-L機(jī)理里,晶須的形成需要作用于氣-固原料的介質(zhì),催化劑液滴可以起到這種介質(zhì)的作用。催化劑通常具有較低的熔點(diǎn),能在較低溫度下形成液滴,在氣-固反應(yīng)物之間形成對氣體具有高容納度的V-L-S界面,氣體原料溶解到催化劑液滴中,達(dá)到飽和后在基體表面會析出晶體形成晶核,隨著氣相反應(yīng)物不斷被吸附析出,形成晶須且晶須不斷向上生長,圓形的催化劑液滴不斷被抬高,因此晶須長大后催化液滴會留在頂端,能被明顯觀察到,這是V-S-L機(jī)理重要的特征,如圖1.3。采用V-L-S機(jī)理生長的晶須生長速度要一般比采用V-S機(jī)理生長的晶須要快,并且晶須的形成溫度也更低。L-S機(jī)理認(rèn)為,晶須形成過程類似于晶粒形成過程,包含成核和生長兩個過程。晶須形成是首先在具有螺旋位錯的基質(zhì)處形成晶核,然后原料通過液相進(jìn)行物質(zhì)傳輸運(yùn)輸?shù)骄Ш它c(diǎn),隨著晶核長大形成晶須,該過程分為:反應(yīng)微區(qū)形成、成核、晶核長大、晶須形成四個階段。該機(jī)理中物質(zhì)傳輸是以液相為介質(zhì),液相的特征對晶須生長速度和狀態(tài)影響顯著。


本文編號：3442051