棉稈制造生物陶瓷材料的研究.pdf

1、本文詳細(xì)分析了國內(nèi)外以木材為原料制備木陶瓷和以非木材植物為原料制備植物基陶瓷的研究現(xiàn)狀,提出了用新的植物原料-農(nóng)作物廢棄物棉稈為原料制備生物陶瓷的可行性并進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗研究。研究采用棉稈粉末與酚醛樹脂混合熱壓成型和氮氣保護(hù)真空燒結(jié)的技術(shù)路線,分析了原料性質(zhì)、成型工藝、燒結(jié)溫度、原料配比對棉稈陶瓷炭得率、體積收縮率、力學(xué)性能、石墨化程度等的影響,并與楊木陶瓷進(jìn)行了平行對比,探討了棉稈陶瓷制備的工藝特點、產(chǎn)品性能和可能的用途。
　　

2、 通過原料的熱重分析表明,作為制造植物基陶瓷材料的基本原料,棉稈與楊木有著類似的性能和制作條件,酚醛樹脂膠的失重率比棉稈要低得多,樹脂在植物基陶瓷材料的制造中占有重要的作用。
　　 通過成型和燒結(jié)試驗證實,采用棉稈粉末制備生物陶瓷在工藝上是可行的,制品的基本性能及其影響因素與普通木材的相近。試驗證實,燒結(jié)溫度是影響棉稈陶瓷炭得率的重要因素,溫度越高,炭得率就越低。但是在到達(dá)一定溫度后,炭得率變化減小。在原料比相同的條件下,隨溫

3、度升高,棉稈陶瓷的體積收縮率會減小,其真密度增加；在相同溫度條件下,隨酚醛樹脂膠量增加,其體積收縮率會降低,真密度增加。棉稈陶瓷靜曲強(qiáng)度隨含膠量的增加和燒結(jié)溫度的升高而提高。
　　 通過X射線衍射圖譜分析,隨著炭化溫度的升高,棉稈陶瓷中石墨微晶平均層間距d002減小,石墨化程度增強(qiáng),其結(jié)構(gòu)趨于規(guī)整；提高酚醛樹脂膠量,棉稈陶瓷中石墨微晶平均層間距d002減小,也會增強(qiáng)石墨化程度,但沒有炭化溫度影響的那么明顯。
　　 本研究