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1、学校代号：1 0 7 3 1 学号：0 9 2 0 8 0 5 0 2 0 2 2 密级：公开 兰州理工大学硕士学位论文 红柱石制备莫来石泡沫陶瓷 M u l l i t eP o r o u sC e r a m i cP r e p a r e db yA n d a l u s i t e b y D IZ h e n g x ia n B E ( X i a nU n i v e r s i t yo f A r c h i t e c t u r ea n dT e c h n o l o g y ) 2 0 0 6 At h e s i ss u b m i t t e di np
2、 a r t i a ls a t i s f a c t i o no ft h e R e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f M a s t e ro fE n g i n e e r i n g M a t e r i a lS c i e n c e i nt h e G r a d u a t eS c h o o l o f L a n z h o u U n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y S u p e r v i s o r P r o f e s s o rY a nF e n
3、 g y u n A p r i l ，2 0 1 2 使用授权说明 导下独立进行研究所 外，本论文不包含任 文的研究做出重要贡 完全意识到本声明的 作者签名：锄臣f 履 日期：似年b 月g 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留并向幽家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许 论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制于段 保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文 收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供
4、信息服 务。 作者签名：椒谚屋 刷磁名南气易 日期：扣，2 年多月9 日 E 1 期：护，乒月g E l 硕上学位论文 目录 摘要I A b s t r a c t 。I I 第l 章绪论1 1 1 背景1 1 2 泡沫陶瓷材料1 1 2 1 简介1 1 2 2 主要特点2 1 2 3 制备工艺4 1 3 红柱石5 1 3 1 红柱石莫来石化5 1 3 2 红柱石的转化率6 1 4 莫来石7 1 4 1 相图7 1 4 2 莫来石的结构一8 1 4 3 莫来石的性质9 1 4 4 莫来石的合成10 1 4 5 莫来石在耐火材料方面的应用1 0 1 5 莫来石泡沫陶瓷I 1 1 1 5 1 影响
5、莫来石泡沫陶瓷的因素1 2 1 5 2 莫来石泡沫陶瓷的应用1 2 1 5 3 莫来石泡沫陶瓷存在问题1 3 1 6 国内外研究现状1 3 1 6 1 莫来石的研究现状1 3 1 6 2 泡沫陶瓷的研究现状1 4 1 6 - 3 轻质莫来石砖1 5 1 7 课题研究的意义1 6 1 8 课题研究的内容1 6 第2 章实验方法1 8 2 1 试验原料18 2 2 试验仪器及设备2 0 2 3 试验设计2 1 2 4 性能测定2 2 2 4 1X 射线衍射分析( X R D ) 2 2 红柱石制备奠来石泡沫陶瓷 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 扫描电镜( S E M ) 表观密度 气孔率
6、抗折强度 抗压强度 2 3 2 3 2 3 2 3 2 4 2 4 7 抗热震性2 4 2 4 8 重烧线变化率2 4 第3 章耐火骨料的莫来化2 5 3 1 烧结温度对红柱石莫来化的影响2 5 3 1 1 不同烧结温度的X R D 2 5 3 1 2 能谱分析一2 6 3 2 原料配比对红柱石莫来化的影响2 6 3 3 影响莫来化的主要因素2 8 3 3 1 原料纯度的影响2 8 3 3 2 原料粒度的影响2 8 3 3 3A 1 2 0 3 S 1 0 2 比影响2 8 3 3 4 组分的影响2 9 3 4 真密度3 0 3 5 本章小结3 0 第4 章造孔剂法制备莫来石泡沫陶瓷3 l 4
7、 1P V C 造孔制备莫来石泡沫陶瓷31 4 1 1 带0 备3 1 4 1 2 正交试验结果3 1 4 1 3S E M 分析3 3 4 2E P S 造孔制备莫来石泡沫陶瓷3 4 4 2 1 制备3 4 4 2 2 正交试验结果3 4 4 2 3S E M 分析3 5 4 2 4 最优化结果分析3 6 4 3 烧结过程的影响3 7 4 3 1 烧结机理3 7 4 3 2 影响烧结的因素3 7 4 3 3 烧结温度3 8 4 3 4 结晶形态3 8 4 3 5 烧成制度3 9 I I 3 9 4 0 4 1 4 1 4 2 4 2 4 2 5 1 2 高温粘结剂4 2 5 1 3 常温粘结
8、剂4 3 5 2 影响性能的因素分析一4 4 5 2 1 制备4 4 5 2 2 实验结果4 5 5 - 3 造孔剂粒度对性能的影响4 6 5 4 泡沫陶瓷密度与强度的关系4 7 5 5 本章小结一4 9 结论5 0 参考文献5 1 致谢5 8 附录A 硕士期间发表的学术论文5 9 I I I 稳定性，广泛应 率，节约成本， 本论文以红柱石和煅烧a 氧化铝为主要原料，添加造孔剂，通过烧结法制备 出孔径均匀、表观密度低、且具有良好力学性能的莫来石泡沫陶瓷。为了使所得 泡沫陶瓷密度小、气孔率高、缺陷少，论文对造孔剂进行了比较；同时借助X R D 和S E M 分析了烧成温度和骨料配比对获得莫来石相
9、组成和结构的影响规律；在此 基础上，论文对泡沫陶瓷密度与强度关系进行了研究，进一步提高了莫来石泡沫 陶瓷的各项性能。 研究结果表明：红柱石莫来化的烧结温度应当在1 4 0 0 “ ( 2 以上，能够提高熟料 中莫来石含量的耐火骨料配比为红柱石和氧化铝的质量比8 0 ：2 0 。通过正交试验比 较造孔剂P V C 和E P S ，得出造孔剂加入量是影响泡沫陶瓷性能的主要因素，且后 者的造孔效果优于前者，其最佳工艺因素和水平为：烧结温度1 4 5 0 。C ，E P S ) ) I 入 量5 w t ，红柱石和氧化铝的质量比为8 0 ：2 0 ，此时表观密度0 5 2 9 e m 3 ，孔隙率为 8 4 ，抗折强度O 3 6 M P a 。 进一步对粘结剂加入量进行考察，高
