检索结果-南通市图书馆

作者：张浪景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

用于结构与功能性氧化铝陶瓷的原料以α-AlO为主,主要由氢氧化铝或工业氧化铝添加硼酸在超1400℃高温下煅烧制得,存在粉体原晶巨大,批次质量不稳定,高耗能等问题,影响下游氧化铝陶瓷产品质量。为此,本实验采用工业氢氧化铝为原料,添加Al... 详细信息

用于结构与功能性氧化铝陶瓷的原料以α-AlO为主,主要由氢氧化铝或工业氧化铝添加硼酸在超1400℃高温下煅烧制得,存在粉体原晶巨大,批次质量不稳定,高耗能等问题,影响下游氧化铝陶瓷产品质量。为此,本实验采用工业氢氧化铝为原料,添加AlF、NHCl、NHF和HBO等矿化剂,固相煅烧法制备α-AlO粉体。研究了不同矿化剂种类和含量对粉体的α相含量、粉体一次粒子大小与形貌以及杂质含量的影响;采用机械球磨法研究不同矿化剂制备的粉体在球磨过程中的颗粒破碎行为;探究了不同矿化剂制备的α-AlO粉体在球磨至相同粒度后其浆料的性能特点。主要研究结果如下:各添加2 wt%的AlF、NHCl、NHF的氢氧化铝粉体,在1100℃下煅烧,所得产物α相含量都达到95%以上。其中,添加NHF制得氧化铝粉体α相含量最高为97.2%,AlF次之,NHCl最低为95.8%。α相含量不随矿化剂的增加而发生变化。AlF、NHF都能降低NaO和SiO杂质量,使得NaO的含量从0.17%降至0.05%,SiO从0.051%降至0.005%以下。NHCl使NaO减小到0.07%。α-AlO粉体的平均颗粒尺寸都随着AlF、NHCl、NHF量增加而降低。其中NHCl添加量从1 wt%增至4 wt%,颗粒平均尺寸从7μm降至4μm。在1 wt%添加量时这3种矿化剂均得到片状α-AlO,随着添加量的增加粉体形貌会发生不同的变化,添加3 wt%NHF所得粉体呈碎片状,而3 wt%的AlF或NHCl得圆饼状α-AlO。HBO添加量为1 wt%,1200℃煅烧获得α-AlO含量95.7%的粉体,随着添加量升高,因为生成硼酸铝导致α相含量降低。同时使NaO含量从0.17%降低至0.08%;HBO量1 wt%添时,粉体为类球状和块状,平均粒径约为12.5μm,到4wt%时粉体为针状和多边形块状,平均粒径约为17μm。对α-AlO粉体进行球磨后发现球磨工艺能有效粉碎氧化铝粉体的一次粒子,从而降低α-AlO粉体的粒径。与片状粉体相比,类球形粉体一次粒子更难粉碎;分散剂能提高球磨效率,球磨到同样的粒径与分布所需球磨时间更短;在固定的球磨条件下,不同矿化剂制备的氧化铝粉体,球磨一定时间后出现相同的粒度大小和分布,随着球磨的进行粒径分布范围逐渐变窄,达到一定细度后分布则保持不变,但颗粒仍会朝着平均粒度减小的方向变化。NHCl作矿化剂制备的氧化铝粉体在温度25℃下,加入0.5 wt%聚丙烯酸铵后,球磨5 h能获得颗粒尺寸为0.95μm、分布为0.2～4μm的粉体,完全满足当前一般高铝陶瓷粉体技术的需求。分别以NHCl和HBO作矿化剂制备的α-AlO粉体,被球磨至相同粒度后都能被聚乙二醇、柠檬酸三铵、聚丙烯酸铵有效分散。采用相同的分散剂,2种粉体具有一致的粘度变化规律,且均以聚丙烯酸铵分散效果最佳。在固含量为60%、聚丙烯酸铵0.4 wt%分散的2种α-AlO粉体均获得粘度为4.4 Pa·S的浆料。

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锑锰锆钛酸铅压电陶瓷材料及其在能量收集器中应用的研究

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作者：谢义磊景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

近年来,随着无线传感器和微电子器件的快速发展,对电池的供电能力提出了更高的要求。压电能量收集器因其能实现实时、长时间持续乃至永久性的微电供应,被人们广泛关注。然而,较低的能量转换效率始终限制了压电能量收集器的广泛应用。而... 详细信息

近年来,随着无线传感器和微电子器件的快速发展,对电池的供电能力提出了更高的要求。压电能量收集器因其能实现实时、长时间持续乃至永久性的微电供应,被人们广泛关注。然而,较低的能量转换效率始终限制了压电能量收集器的广泛应用。而压电陶瓷材料的性能是影响能量转换效率的核心因素之一,因此亟需开发出高性能的压电陶瓷材料用于制备能量收集器;器件的结构形式也进一步影响能量收集器的机电转换性能,设计和优化器件结构是获取高机电转换性能的关键。针对上述问题,本实验从材料和结构两方面进行研究分析,以获取高性能的压电陶瓷材料、高机电转换性能的能量收集器。锑锰锆钛酸铅作为典型的三元系压电陶瓷材料,具有K和Q值大、tanδ小等特点。实验在现有的PbSr[(MnSb)(ZrTi)]O+0.25wt%Ce O+0.50wt%YbO+0.15wt%FeO（PMS-PZT）配方基础上,采用传统固相法制备,并研究CrO掺杂物对PMS-PZT材料微观结构和性能的影响。结果表明:材料的晶相与CrO的浓度有关,在低浓度下,即CrO的掺量为0-0.2 wt%时,材料的四方晶相有向三方相转变的趋势;在高浓度下,即CrO的掺量超过0.2 wt%时,材料的三方相又开始向四方相转变,由于材料晶相的转变,从而导致材料的压电性能也随之变化。而当CrO掺量为0.2 wt%时,材料具有最佳的综合性能:d=382 p C/N,K_t=0.68,ε=1325,tanδ=0.31%,Q=460,此时的机电转换系数d·g为最大值12.4442×10 m/N,能量收集器的品质因数FOM为4.01×10 m/N,转换效率η为99.49%。为了进一步提高材料的d·g值以满足能量收集器用压电陶瓷材料的使用要求,在上述配方中再引入LiCO,结果表明:Li离子的加入有效的提高了材料的机电转换系数d·g,这更有利于能量的转换,且当LiCO掺杂量为0.1 wt%时,材料具有最佳的综合性能:d=340 p C/N,K_t=0.60,ε=725,tanδ=0.23%,Q=670,g=53.0×10 V·（m·N）;能量收集的主要性能参数:d·g=18.0168×10 m/N,FOM=7.83×10 m/N,η=99.47%,完全满足能量收集性能参数要求。而对于压电换能器结构的优化改进,本文通过有限元分析软件ANSYS Workb ench18.0对单晶片悬臂梁式压电换能器进行静力学和动力学模拟分析,结果发现:输出电压随着压电片长度的不断增加呈现出先增后减的变化趋势,且在压电片长度为20 mm时,此时的输出电压最佳;在相同的施加力下,45#Steel材质的弹性梁的输出电压最大,且在选定弹性梁的长、宽、高分别为50 mm、20 mm、0.5 mm和压电片的长、宽、高分别为20 mm、10 mm、0.4 mm,弹性梁的材质为45#Steel,弹性梁的右端施加1 N的力,可产生的最大输出电压为16.713 V;悬臂梁结构的一阶模态的固有频率为131.99 Hz,与自然环境振动的频率相近,主振型与实际振动情况相似,没有剧烈的弯曲变形。

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铝灰发泡建筑陶瓷材料的制备及其发泡机理的研究

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作者：张优景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

铝灰是金属铝制备、加工、使用等过程中产生的固体废弃物。目前,国内外铝灰资源利用仍存在利用率低、工艺复杂、易产生二次污染等问题。本文提出以铝灰作为发泡剂制备发泡建筑陶瓷,不仅可以拓展发泡陶瓷的原料来源,还为铝灰的资源化利... 详细信息

铝灰是金属铝制备、加工、使用等过程中产生的固体废弃物。目前,国内外铝灰资源利用仍存在利用率低、工艺复杂、易产生二次污染等问题。本文提出以铝灰作为发泡剂制备发泡建筑陶瓷,不仅可以拓展发泡陶瓷的原料来源,还为铝灰的资源化利用提出新方法。本文通过XRD、XRF、TG-DTA等测试方法分析了铝灰的组成及其热学性能,结果表明,铝灰的主要组成为AlO、SiO、NaCl、AlN和MgAlO,其中AlN可发生氧化反应,并释放出氮气。分析认为,铝灰可以作为陶瓷发泡原料。以铝灰、钾长石、石英、高岭土为原料,设计出铝灰发泡建筑陶瓷材料的基础配方,通过单因素试验探究铝灰对发泡建筑陶瓷材料结构与性能的影响。结果表明,铝灰含量从5%增至45%,体积密度由1.5g/cm降至0.75g/cm,抗压强度由45.1MPa降至8.8MPa,吸水率由1.2%增至4.1%,平均孔径增大,气孔形状不规则;铝灰含量大于45%时,体积密度增大,平均孔径减小,气孔形状不规则。然后,对配方中的熔剂性原料进行调整,分别以玻璃粉、钠长石以及滑石替换基础配方中的部分钾长石,探究不同熔剂对铝灰发泡建筑陶瓷材料结构与性能的影响。结果表明:以玻璃粉替换部分钾长石,当替换量从0%增至24%,吸水率由3.5%增至4.4%,体积密度由0.85g/cm降至0.31g/cm,抗压强度由15.2MPa降至1.5MPa,气孔形状不规则,孔径相差较大;以钠长石替换部分钾长石,当替换量从0%增至30%,吸水率由3.5%降至1.5%,体积密度由0.85g/cm降至0.58g/cm,抗压强度由15.2MPa降至5.5MPa,试样中出现了独立的球形气孔,孔结构得到改善;以滑石替换部分长石,当替换量从0%增至15%,吸水率由1.5%降至0.9%,体积密度0.58g/cm降至0.38g/cm,抗压强度由5.5MPa降至3.7MPa,试样中大部分气孔为独立的球形气孔,孔结构得到了明显的改善;最后,在配方中外加氧化铁,当含量从0%增至4%,体积密度由0.38g/cm降至0.22g/cm,抗压强度由3.7MPa降至2.2MPa,平均孔径减小;当含量超过1%,球形气孔逐渐向不规则形转变。制备出符合JG/T511-2017《建筑用发泡陶瓷保温板》的指标要求的结构均匀的铝灰发泡建筑陶瓷材料,各项性能为:气孔率88%、吸水率0.8%、体积密度0.28g/cm、抗压强度2.5MPa、导热系数0.09W/m·K,配方为:铝灰25.00%、钠长石18.75%、钾长石6.25%、石英25.00%、高岭土10.00%、滑石15.00%、氧化铁1.00%。根据配方的热分析结果可知,坯体中气泡形成和长大的主要温度范围为1100℃200℃,并探究了烧成温度、升温速率和保温时间对铝灰发泡建筑陶瓷结构与性能的影响,得出最佳烧成制度,烧成温度为1200℃,室温100℃的升温速率为10℃/min,1100℃200℃的升温速率为3℃/min,保温时间为20min。综合分析铝灰组成与发泡建筑陶瓷制备过程,揭示了铝灰建筑发泡陶瓷的发泡机理,认为坯体中铝灰在高温时释放出的气体、高温液相量和液相性质对发泡陶瓷材料的性能与孔结构的影响最明显。铝灰中的氮化铝在550℃50℃有明显的氧化行为,释放出氮气,在陶瓷坯体中这一氧化过程可持续到1100℃ 以上。

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程潮铁尾矿制备泡沫陶瓷材料及其成孔机理研究

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作者：黎邦城景德镇陶瓷学院

学位级别：硕士

尾矿是选矿分选后的产物之一,是选矿厂对原矿经过一定的选别工艺流程,选取目标“有用成分”后排放的固体废料,是目前工业固体废弃物的主要组成部分。大量尾矿的堆积给社会及环境均带来了巨大的压力。本课题利用铁尾矿制备泡沫陶瓷材料,... 详细信息

尾矿是选矿分选后的产物之一,是选矿厂对原矿经过一定的选别工艺流程,选取目标“有用成分”后排放的固体废料,是目前工业固体废弃物的主要组成部分。大量尾矿的堆积给社会及环境均带来了巨大的压力。本课题利用铁尾矿制备泡沫陶瓷材料,通过对程潮铁尾矿基本性质的检测与分析,结合目前泡沫陶瓷材料制备的相关理论,研究了程潮铁尾矿制备泡沫陶瓷材料的可行性,并对不同辅助发泡剂的成孔机理及其含量与泡沫陶瓷孔结构的关系进行了分析;系统地研究了组成及工艺与铁尾矿基泡沫陶瓷材料性能的关系,通过优化配方及工艺参数,制备出不同性能,满足不同要求的泡沫陶瓷材料。论文的主要研究结果如下：(1)程潮铁尾-200目颗粒约占70%,为细粒级尾矿,主要化学成份与建筑陶瓷材料化学成份基本相同,无需选矿,可整体应用于泡沫陶瓷材料配料中。尾矿中含一定量高温下释放气体的物质,具备制备泡沫陶瓷材料的物质条件。但程潮铁尾矿烧结范围较窄,高温易变形,单独使用时,难于制备出孔结构均匀、外形规整的泡沫陶瓷材料。(2)调整配方组成及工艺参数,可以制备出不同性能的泡沫陶瓷材料。配方中,玻璃粉含量应低于30%,程潮铁尾矿含量宜控制在70%以内。所得泡沫陶瓷的孔与孔是不相通的,为典型的闭孔结构。(3)玻璃粉和碳化硅是尾矿基泡沫陶瓷材料的重要辅助成孔剂,两者同时引入,可获得理想孔结构的尾矿基泡沫陶瓷材料。玻璃粉在烧结过程中形成液相,包裹住尾矿中释放出的气体,形成包裹性气泡,是泡沫材料形成孔结构的必要条件;碳化硅高温氧化释放气体,为泡沫体提供宽温度范围内均匀稳定的气源,是形成均匀孔结构的泡沫陶瓷材料的充要条件。(4)采用粉料松装布料,无需成型,烧成得到块状泡沫陶瓷材料,易切割加工成泡沫陶瓷板、砖等形状的制品。(5)实验制备轻质多孔砖的配方为：程潮铁尾矿50%、石英10%、高岭土15%、玻璃粉25%、外加0.1%碳化硅,烧成温度1160℃。所得试样的抗折强度为18MPa,容重为1.4g/cm3。符合JC/T 1095-2009标准。实验制备的隔热保温板的配方为：程潮铁尾矿60%、石英10%、高岭10%、玻璃粉20%、外加0.4%碳化硅,烧成温度1180℃,所得试样的抗折强度为9MPa,导热系数0.05W/m.k(38℃)。符合JG/T 042-2011标准。

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低温快烧液相乳浊熔块的研究

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作者：崔文豪景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

在建筑陶瓷的陶质釉面砖生产中,坯体选用的原料品质通常偏低,乳浊釉的使用不仅可以遮盖坯体的本色,为釉面上的花色装饰提供了乳白的“画布”。陶质釉面砖生产中常使用乳浊熔块制备釉料,其中以锆白乳浊熔块使用最为广泛,该熔块是一类以... 详细信息

在建筑陶瓷的陶质釉面砖生产中,坯体选用的原料品质通常偏低,乳浊釉的使用不仅可以遮盖坯体的本色,为釉面上的花色装饰提供了乳白的“画布”。陶质釉面砖生产中常使用乳浊熔块制备釉料,其中以锆白乳浊熔块使用最为广泛,该熔块是一类以锆英石为乳浊剂的固相乳浊熔块,具有适应性强、乳浊效果好等优点,但也存在高温粘度大,熔融温度高、锆英石用量多等缺点。我国属于贫锆国家,每年需进口大量的锆英石,本文研究以液相乳浊方式的无锆或低锆乳浊熔块,降低乳浊熔块中锆英石的用量,同时丰富乳浊熔块的种类。本文以钾长石、白云石、方解石、碳酸钾、氧化锌、硼酸、磷灰石、石英、锆英石为熔块原料,采用单因素实验法调整熔块的原料配比,将熔块与高岭土按比例球磨制成釉浆,施釉在陶质砖上,在低温快烧辊道窑中烧成,观察釉面光泽、平整、乳浊变化,并采用分光测色计检测釉面的明度L值、红绿a值和黄蓝b值,综合分析熔块得到原料配比变化对釉面效果影响,观测分析最佳熔块试样在不同辊道窑烧成制度下釉面效果的变化和抗热震性能以及不同陶瓷墨水发色的适应性,实验中采用XRD、SEM、EDS等测试方法对釉面进行测试,探讨乳浊熔块的乳浊机理。实验表明RO-RO-AlO-BO-PO-SiO系统的乳浊熔块,最佳熔块化学组成(wt%):4.93KO、0.57NaO、12.64CaO、2.62MgO、5.65ZnO、4.86AlO、5.33B2O3、0.79PO、62.61SiO,制得釉面L值92.49、a值-0.65、b值0.41,釉面光泽好,平整好,乳浊效果较好;该乳浊熔块制得的釉面质量和釉的抗热震性能受辊道窑烧成制度的影响较明显,对陶瓷墨水的发色敏感,熔块适应范围较窄。RO-RO-AlO-BO-PO-SiO-ZrO系统低锆乳浊熔块,最佳熔块化学组成(wt%):4.75KO、0.31NaO、13.37CaO、1.13MgO、7.02ZnO、4.33AlO、5.25BO、0.83PO、61.17SiO、1.84ZrO,制得的釉面的L值为93.96、a值为-0.62、b值为0.81,釉面光泽好,平整好,乳浊效果好,釉面效果和抗热震性受辊道窑烧成制度变化影响较小。对应不同的陶瓷墨水,烧成后喷墨花色鲜亮,图案清晰,熔块适应范围较宽。通过XRD分析研究发现,RO-RO-AlO-BO-PO-SiO系统乳浊熔块和RO-RO-AlO-BO-PO-SiO-ZrO系统低锆乳浊熔块制成的釉面,衍射图谱曲线变化平缓,无明显的晶体特征峰,属典型的玻璃体。通过SEM和EDS分析,RO-RO-AlO-BO-PO-SiO系统乳浊熔块,釉熔体中形成富硼富磷富碱低硅液相和富硼富磷低碱低硅液相以及低硼低磷富硅富碱土液相这三种液相,其中富硼富磷富碱低硅液相和低硼低磷富硅富碱土液相呈交错蠕虫状分布,富硼富磷低碱低硅液相呈块状分布被蠕虫状液相包围,RO-RO-AlO-BO-PO-SiO-ZrO系统乳浊熔块,釉熔体中形成富硼富磷低碱低硅富锆液相和低硼低磷富碱富硅低锆液相的两种液相,液相相互交错呈蠕虫状分布。研究表明,RO-RO-AlO-BO-PO-SiO系统乳浊熔块和RO-RO-AlO-BO-PO-SiO-ZrO系统低锆乳浊熔块制成的乳浊釉,在高温下釉熔体中PO与BO的共同作用,使釉熔体产生分相液相,液相富集后形成蠕虫状分布。当蠕虫状液相尺寸接近对可见光波长范围时,蠕虫状液相对可见光产生强烈散射,是典型的液相乳浊釉。

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氧化锆-氧化锆/氧化铝层状复合陶瓷的制备研究

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作者：武敬君景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

氧化锆、氧化铝作为使用非常广泛的先进陶瓷材料一直被人们青睐,但是随着技术的发展,市场也趋于饱和,陶瓷产品的市场竞争愈演愈烈,为适应市场需要、提高产品的竞争力,各厂家对产品的性能提出了更高的要求:高韧性、高强度、耐高温、高的... 详细信息

氧化锆、氧化铝作为使用非常广泛的先进陶瓷材料一直被人们青睐,但是随着技术的发展,市场也趋于饱和,陶瓷产品的市场竞争愈演愈烈,为适应市场需要、提高产品的竞争力,各厂家对产品的性能提出了更高的要求:高韧性、高强度、耐高温、高的抗热震性能。而层状复合陶瓷作为新型结构陶瓷被越来越多的人研究,因此制备氧化锆-氧化铝系层状复合陶瓷替代氧化锆制品既能满足市场需要,又能节省锆资源。目前人们研究氧化锆-氧化铝系层状复合陶瓷多以表面薄层为主,约200-500μm,在一些高温领域此种结构设计不能满足使用要求,而且大部分表层不是氧化锆而是氧化锆复合氧化铝陶瓷,氧化铝易于其他组分高温下反应。因此目前的氧化锆-氧化铝系层状复合陶瓷还不能很好的满足市场需求。因此,本课题主要研究厚层复合的表层为氧化锆的氧化锆-氧化锆/氧化铝层状复合陶瓷。本文以部分稳定氧化锆、氧化锆(单斜相)、石英、碳酸钙、氧化铝等为原料进行研究。影响氧化锆-氧化锆/氧化铝实现厚层复合的最大因素为氧化锆和氧化铝基体的热膨胀差异过大。在烧结过程和降温过程中层间热应力会导致在层界面处出现应力集中的现象从而导致复合陶瓷发生层裂现象。根据上述现象实验,通过调整氧化锆/氧化铝层与部分稳定氧化锆层的热膨胀曲线使之互相匹配制备PSZ(FSZ)-Zr O/AlO层状复合陶瓷。通过强度测试、XRD、热膨胀、扫面电镜等测试探究氧化锆/氧化铝层中氧化锆含量及石英添加量、对氧化锆/氧化铝层陶瓷热膨胀的影响、造孔剂对氧化锆陶瓷的影响,及对层状复合陶瓷复合结果及强度、抗热震等方面的影响。实验结果表明通过调整各层的热膨胀曲线可以实现PSZ-ZrO/AlO层状复合陶瓷的厚层复合。FSZ-Zr O/AlO层状复合陶瓷由于全稳定氧化锆层与氧化铝层热膨胀差异较大导致实验失败。通过热膨胀测试发现当PSZ-ZrO/AlO层状复合陶瓷氧化锆/氧化铝层配方为:3Y-PSZ(0g)、AlO(80g)、3gSiO、1.07gCaCO时与部分稳定氧化锆层热膨胀接近,复合结果较好。通过XRD、EDS测试推测SiO与CaO和AlO高温下形成CaO-AlO-SiO三元系统并共融成液相,在层界面附近由氧化锆/氧化铝层通过液相流动传质的方式至氧化锆层,从而起到消除部分层间应力的作用使两层材料更好的结合。降温过程中形成的钙长石、莫来石等低热膨胀系数的物质弥散在晶粒之间,阻碍了氧化铝的收缩应力作用于氧化锆晶粒,促使四方氧化锆完成向单斜相的转变,使氧化铝层的热膨胀曲线趋近于氧化锆层,解决因热膨胀不同导致复合陶瓷的层间开裂、变形等问题。

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多孔氧化铝陶瓷制备及铝造孔机制探讨

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作者：范羽宜景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

铝粉作为造孔剂制备多孔氧化铝陶瓷是近年来提出研究的新技术,其优点在于金属铝的氧化产物Al2O3是诸多陶瓷材料的重要化学组成,将铝粉引入到氧化铝陶瓷材料中不仅可以造孔,而且不会导致陶瓷组分的偏离。目前该技术尚处于探索阶段,有许... 详细信息

铝粉作为造孔剂制备多孔氧化铝陶瓷是近年来提出研究的新技术,其优点在于金属铝的氧化产物Al2O3是诸多陶瓷材料的重要化学组成,将铝粉引入到氧化铝陶瓷材料中不仅可以造孔,而且不会导致陶瓷组分的偏离。目前该技术尚处于探索阶段,有许多问题亟待解决。本课题利用铝粉制备多孔氧化铝陶瓷,深入探讨铝粉对多孔氧化铝陶瓷性能的影响,并对其造孔机制进行探究。本论文通过干压成型制备了多孔氧化铝陶瓷,采用单因素变量法分别研究了铝粉加入量、铝粉粒度及成型压力对陶瓷性能的影响。研究发现,随着铝粉加入量的增大,陶瓷材料的烧成收缩率逐渐下降,直至达到烧成收缩率为0%,继续加入铝粉,陶瓷材料出现烧成膨胀。随着铝粉加入量的增多,陶瓷的显气孔率逐渐增多,抗弯强度逐渐下降。而随着铝粉粒径的增大,陶瓷材料的烧成收缩率逐渐增大,显气孔率逐渐下降,抗弯强度逐渐上升。随着成型压力逐渐增大,陶瓷材料的烧成收缩率逐渐减小,显气孔率逐渐增大,抗弯强度逐渐增大。本文提出以正硅酸乙酯（TEOS）为包覆原料,其水解产生的Si O2为包覆材料对金属铝粉进行包覆改性,使其耐水性增强,有效解决了铝粉容易水化而不适合湿法工艺制备多孔陶瓷的缺陷。对获得的包覆铝粉通过气体容量法在酸性环境中测定其被反应的铝含量,计算铝粉的包覆率。发现随着包覆原料质量比（TEOS/Al）的提高,铝粉的包覆率逐渐提高,铝粉的抗水解性逐渐增强。将包覆铝粉作为造孔剂制备多孔氧化铝陶瓷,探究了包覆铝粉加入量及包覆铝粉TEOS/Al质量比对陶瓷性能的影响。研究发现,包裹铝粉完全满足湿法工艺制备多孔高铝陶瓷的需要,在高铝陶瓷材料中具有良好的发泡效果。并与非包裹铝粉在高铝陶瓷材料中表现出相类似的造孔的规律性,随着包覆铝粉加入量增多,陶瓷材料的烧成收缩率逐渐下降,显气孔率逐渐增加,抗弯强度逐渐减小。研究TEOS/Al质量比对陶瓷性能的影响,发现随着TEOS/Al质量比增大,陶瓷材料的收缩率先减小后增加,显气孔率先增加后减小,抗弯强度先减小后增加。本文采用SEM对不同烧成温度下陶瓷材料的微观结构进行观察,发现当烧成温度为1100℃时,坯体中尚无液相形成,陶瓷材料内部有炸裂式开放结构的孔洞,分析认为,这是铝粉在该温度下产生氧化与蒸发-沸腾导致的结果;当烧成温度提升至1250℃,坯体中出现液相后,陶瓷材料内部有形状完整的球状气泡,这是铝粉高温氧化与蒸发-沸腾形成的空隙被高粘度的液相有效包裹后的结果。综合分析认为铝粉在陶瓷基体中的造孔机制是:铝粉的爆炸造孔和氧化膨胀造孔这两种机制协同作用的结果。

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