粉煤灰基莫來石多孔陶瓷的制備工藝及孔的分形研究.pdf

1、淀粉即可作為固化劑又可作為成孔劑，它的引入可使多孔材料成型的同時，形成氣孔結(jié)構(gòu)，大大簡化成型工藝過程并可成型各種形狀和高強度、可加工的坯體。本文以粉煤灰、氧化鋁、淀粉為主要原料，利用淀粉原位固化成型方法，制備出來高氣孔率、高強度多孔莫來石陶瓷材料，并通過孔結(jié)構(gòu)分形分析，研究了除孔隙率外，孔的分形結(jié)構(gòu)對材料性能的影響。實驗通過研究不同種類淀粉、含量和不同固相含量漿料的流變特性，選擇適當?shù)臐{料制備工藝；通過淀粉種類、加入量和固相含量對材料氣

2、孔率、相對密度、強度的影響，探討了工藝對材料性能的影響；探討了氣孔率與性能的關(guān)系；利用image-pro-plus圖像分析軟件對多孔材料孔結(jié)構(gòu)進行分形解析，探討了孔結(jié)構(gòu)與材料性能的關(guān)系。研究中采用了SEM、XRD、粘度計和萬能試驗機等對材料的結(jié)構(gòu)和性能進行表征。
　　 研究結(jié)果表明：
　　 1、含有馬鈴薯、木薯和玉米淀粉的漿料均屬于假塑性流體。含有馬鈴薯的漿料粘度最大且隨球磨時間的增加粘度增加最顯著。根據(jù)漿料特性及成型坯

3、體的性質(zhì)，制定了分步加入淀粉的漿料制備工藝。
　　 2、利用馬鈴薯淀粉，木薯淀粉，玉米淀粉制備出的多孔陶瓷的孔形狀以及孔徑大小均受相應(yīng)淀粉顆粒性質(zhì)影響，以馬鈴薯淀粉制備的多孔材料孔徑最大。綜合各種因素，馬鈴薯淀粉較其他兩種淀粉制備的多孔莫來石陶瓷具有較高的氣孔率和強度。
　　 3、多孔陶瓷的氣孔率，氣孔結(jié)構(gòu)及強度可以通過改變體系的淀粉含量來實現(xiàn)，綜合多孔陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)和氣孔率與強度，實驗發(fā)現(xiàn)：摻入淀粉含量30wt％，固相

4、含量為70wt％的樣品在1500℃燒成后，得到的多孔莫來石陶瓷其氣孔率可達到60％以上，強度可達到40MPa以上。
　　 4、固相含量對漿料的粘度，坯體及燒結(jié)體的氣孔率及強度都會有顯著地影響。為了避免坯體及燒結(jié)體出現(xiàn)較大變形產(chǎn)生缺陷應(yīng)當適當?shù)卦龃篌w系的固相含量。
　　 5、通過對不同條件下制備的多孔材料的強度與氣孔率、孔徑及分形維數(shù)的關(guān)系的分析表明，同種成孔劑時，氣孔率對強度的影響與分形維數(shù)一致，氣孔率降低，分形維數(shù)降低