本文以第一性原理為理論支撐、顆粒穩(wěn)定微乳液為制備工藝,通過對(duì)無機(jī)顆粒膠體表面化學(xué)和料漿體系穩(wěn)定性的研究,優(yōu)化工藝參數(shù),制備具有可控微米級(jí)三維連通具有“孔-窗”結(jié)構(gòu)的多孔堇青石,并對(duì)基體進(jìn)行增韌,探討其增韌機(jī)理。1、通過第一性原理計(jì)算,預(yù)測(cè)堇青石晶體結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)其在不同軸投影中具有高度對(duì)稱性�；诿芏确汉碚摰玫降哪軒чg隙難以躍遷,性能穩(wěn)定。DOS具有X軸對(duì)稱性,其費(fèi)米能級(jí)處于DOS值為零的區(qū)間內(nèi),具有絕緣性。高溫小堇青石晶格震動(dòng)效果圖和室溫下基本吻合,驗(yàn)證具有優(yōu)異耐高溫性。本論文以量子力學(xué)為基礎(chǔ),通過模擬電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律預(yù)測(cè)堇青石的物理化學(xué)性能,為其優(yōu)異性質(zhì)提供理論支撐。2、對(duì)無機(jī)顆粒膠體表面化學(xué)和料漿體系穩(wěn)定性研究發(fā)現(xiàn),pH值為10時(shí)Zeta電位絕對(duì)值最低,前驅(qū)體穩(wěn)定性最優(yōu)。優(yōu)化工藝參數(shù)可獲得固含量為40vol%的料漿,制備的多孔堇青石結(jié)構(gòu)完整、表面光滑無缺陷、收縮率小。優(yōu)化顆粒穩(wěn)定微乳液工藝參數(shù)克服其他制備工藝導(dǎo)致多孔堇青石孔道結(jié)構(gòu)復(fù)雜、孔徑跨度大且分布不均勻的缺點(diǎn)。經(jīng)高溫?zé)Y(jié)可以制備孔結(jié)構(gòu)完整、孔徑分布均勻、孔隙率高的三維連通-多孔堇青石陶瓷。3、以馬鈴薯淀粉和蔗糖作為成孔劑可以顯著提... 

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 多孔陶瓷材料概述
        1.1.1 多孔陶瓷材料的分類
        1.1.2 多孔陶瓷的研究進(jìn)展
        1.1.3 多孔堇青石陶瓷研究現(xiàn)狀
    1.2 軟凝聚模板體系概述
        1.2.1 軟凝聚材料
        1.2.2 顆粒穩(wěn)定軟凝聚模板
        1.2.3 高估含量顆粒穩(wěn)定微乳液
    1.3 多孔材料強(qiáng)化增韌概述
        1.3.1 多孔陶瓷材料強(qiáng)化韌性的意義
        1.3.2 多孔陶瓷材料的增韌方法及機(jī)理
        1.3.3 多孔堇青石陶瓷增韌研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文選題的目的與意義
第二章 第一性原理計(jì)算預(yù)測(cè)堇青石物理化學(xué)性能
    2.1 第一性原理計(jì)算理論成果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合度研究進(jìn)展
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 基于第一性原理計(jì)算擬合軟件
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 基于第一性原理計(jì)算對(duì)堇青石參數(shù)及精度設(shè)置
        2.3.2 基于第一性原理計(jì)算預(yù)測(cè)堇青石晶體結(jié)構(gòu)
        2.3.3 基于第一性原理計(jì)算預(yù)測(cè)堇青石化學(xué)穩(wěn)定性
        2.3.4 基于第一性原理計(jì)算預(yù)測(cè)堇青石熱穩(wěn)定性
    2.4 本章小結(jié)
第三章 顆粒穩(wěn)定微乳液構(gòu)筑多孔堇青石陶瓷制備工藝
    3.1 穩(wěn)定堇青石前驅(qū)體基本屬性
        3.1.1 調(diào)控穩(wěn)定高固含量堇青石料漿的影響因素
        3.1.2 膠體顆粒在體系中的潤(rùn)濕狀態(tài)
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 微乳液法制備多孔堇青石陶瓷
        3.2.2 多孔堇青石陶瓷樣品的物理化學(xué)表征
        3.2.3 多孔堇青石陶瓷樣品制備及表征實(shí)驗(yàn)儀器
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 微乳液構(gòu)筑多孔堇青石陶瓷對(duì)微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控
        3.3.2 pH值對(duì)堇青石料漿穩(wěn)定性調(diào)控
        3.3.3 活性劑及造孔劑添加量對(duì)多孔堇青石陶瓷微觀形貌調(diào)控
        3.3.4 固含量對(duì)多孔堇青石陶瓷微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控
        3.3.5 多孔堇青石陶瓷固相燒結(jié)過程及溫度調(diào)控
    3.4 本章小結(jié)
第四章 多孔堇青石陶瓷“孔-窗結(jié)構(gòu)”設(shè)計(jì)與性能調(diào)控
    4.1 多級(jí)孔道結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)勢(shì)
        4.1.1 梯度化多孔材料
        4.1.2 孔徑分布對(duì)泡沫陶瓷抗熱震性能影響
        4.1.3 孔徑分布對(duì)泡沫陶瓷熱導(dǎo)率的影響
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 微乳液制備具有“孔-窗結(jié)構(gòu)”多孔堇青石實(shí)驗(yàn)流程
        4.2.2 對(duì)“孔-窗結(jié)構(gòu)”多孔堇青石樣品的物理化學(xué)性能表征
        4.2.3 “孔-窗結(jié)構(gòu)”多孔堇青石樣品制備及表征實(shí)驗(yàn)儀器
    4.3 馬鈴薯淀粉對(duì)三維連通多孔堇青石陶瓷“孔-窗結(jié)構(gòu)”的設(shè)計(jì)與性能調(diào)控
        4.3.1 馬鈴薯淀粉在多孔堇青石高溫?zé)Y(jié)時(shí)發(fā)生的物相轉(zhuǎn)變
        4.3.2 馬鈴薯淀粉添加量對(duì)三維連通多孔堇青石陶瓷“孔-窗結(jié)構(gòu)”的調(diào)控
        4.3.3 馬鈴薯淀粉對(duì)“孔-窗結(jié)構(gòu)”多孔堇青石陶瓷抗腐蝕性能影響
        4.3.4 馬鈴薯淀粉對(duì)“孔-窗結(jié)構(gòu)”多孔堇青石陶瓷機(jī)械強(qiáng)度和孔隙率影響
        4.3.5 馬鈴薯淀粉對(duì)“孔-窗結(jié)構(gòu)”多孔堇青石陶瓷熱性能影響
    4.4 蔗糖對(duì)三維連通多孔堇青石陶瓷“孔-窗結(jié)構(gòu)”的設(shè)計(jì)與性能調(diào)控
        4.4.1 蔗糖含量對(duì)“孔-窗結(jié)構(gòu)”多孔堇青石陶瓷微觀形貌的調(diào)控
        4.4.2 蔗糖含量對(duì)“孔-窗結(jié)構(gòu)”多孔堇青石陶瓷機(jī)械強(qiáng)度和孔隙率影響
        4.4.3 蔗糖含量對(duì)“孔-窗結(jié)構(gòu)”多孔堇青石陶瓷熱性能影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 多孔堇青石陶瓷的強(qiáng)韌化機(jī)制
    5.1 熔鹽法制備α-Al_2O_3 陶瓷模板
        5.1.1 熔鹽法制備α-Al_2O_3 陶瓷模板實(shí)驗(yàn)流程
        5.1.2 燒結(jié)溫度對(duì)α-Al_2O_3 陶瓷模板微觀形貌的影響
        5.1.3 熔鹽比例對(duì)α-Al_2O_3 陶瓷模板微觀形貌的影響
        5.1.4 保溫時(shí)間對(duì)α-Al_2O_3 陶瓷模板微觀形貌的影響
        5.1.5 本節(jié)小結(jié)
    5.2 增韌多孔堇青石陶瓷實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        5.2.1 微乳液增韌多孔堇青石陶瓷實(shí)驗(yàn)流程
        5.2.2 對(duì)增韌多孔堇青石陶瓷樣品的物理化學(xué)性質(zhì)表征
        5.2.3 增韌多孔堇青石陶瓷制備及表征實(shí)驗(yàn)儀器
    5.3 多孔堇青石陶瓷的強(qiáng)韌化機(jī)理結(jié)果與討論
        5.3.1 微乳液對(duì)多孔堇青石微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)控
        5.3.2 原料粒徑尺寸對(duì)多孔堇青石基體增韌機(jī)制探究
        5.3.3 氧化鋯對(duì)多孔堇青石陶瓷基體增韌機(jī)制探究
        5.3.4 莫來石纖維對(duì)多孔堇青石陶瓷基體增韌機(jī)制探究
        5.3.5 晶須增韌對(duì)多孔堇青石陶瓷基體增韌機(jī)制研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]面向綠色化工應(yīng)用的陶瓷催化膜反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與制備[J]. 張廣儒,金萬勤,徐南平.  Engineering. 2018(06)



本文編號(hào)：3701100