固相顆粒穩(wěn)定泡沫法制備氧化鋁隔熱材料.pdf

1、環(huán)境污染和資源衰竭正在威脅著中國的可持續(xù)發(fā)展，如何解決高溫電爐、工業(yè)窯爐等熱工設(shè)備的能源浪費(fèi)一直是化工、冶金等能源消耗大戶的重要課題。輕質(zhì)隔熱材料以其所具備的氣孔率高、體積密度小、熱容量小、導(dǎo)熱系數(shù)小等特點(diǎn)正逐步取代傳統(tǒng)耐火材料。
　　本文采用α-Al2O3粉和硅灰粉作原料，水為溶劑介質(zhì)，沒食子酸正丙酯(PG)作為泡沫穩(wěn)定劑，明膠和糊精作為混合結(jié)合劑，通過冷凍干燥法成型，燒結(jié)制備氧化鋁多孔材料。通過正交實(shí)驗(yàn)確定實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)配比;對(duì)比

2、PG與傳統(tǒng)表面活性劑十二烷基硫酸鈉的穩(wěn)定效果，研究PG含量與料漿固相含量分別對(duì)材料發(fā)泡性能的影響;研究不同燒成溫度所得材料的XRD圖譜和干燥坯體的DTA-TG曲線，確定燒成工藝;研究材料熱導(dǎo)率的影響因素，分析氣孔率、實(shí)驗(yàn)溫度和PG含量對(duì)材料熱導(dǎo)率的影響。主要結(jié)論如下:
　　PG做泡沫穩(wěn)定劑比傳統(tǒng)表面活性劑十二烷基硫酸鈉效果更好;當(dāng)PG含量低于0.2wt％時(shí)，陶瓷料漿不能充分發(fā)泡，當(dāng)PG含量為0.2wt％時(shí)，材料顯氣孔率達(dá)到76％，

3、PG含量繼續(xù)增加，顯氣孔率略有下降，抗壓強(qiáng)度持續(xù)升高，并在1.5wt％時(shí)達(dá)到最大值12.5MPa(0.6g/cm3);氣孔孔徑約在30～100μm之間，PG含量為1.5wt％的材料孔壁表面陶瓷顆粒排列緊密，通孔較少，孔徑較小;PG含量為0.8wt％的材料孔壁表面顆粒排列疏松，通孔較多，孔徑較大。固相含量增加使材料顯氣孔率明顯降低，體積密度增加，抗壓強(qiáng)度增加，線收縮率降低，實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)最佳固相含量為58wt％。
　　材料主要失重階段在

4、室溫～550℃之間，當(dāng)燒成溫度達(dá)到1400℃時(shí)開始出現(xiàn)莫來石相，各燒成溫度下材料的主晶相都是α-Al2O3，燒成溫度和升溫速率的提高有助于增加材料抗壓強(qiáng)度，但過快的升溫速率易引起材料開裂變形。1500℃燒成所得材料的重?zé)€變化小于0.3％，表明材料在高溫環(huán)境下具有較好的體積穩(wěn)定性。氣孔率越高，實(shí)驗(yàn)溫度越低，多孔材料熱導(dǎo)率越低。
　　PG含量為1.5wt％，固相含量為58wt％，1500℃燒成所得多孔材料的氣孔率為71％，抗壓強(qiáng)度為