硅藻土微孔陶瓷灌水器制备工艺优化

作     者：蔡耀辉 吴普特 朱德兰 李向明 张林 陈俊英 Cai Yaohui;WU Pute;Zhu Delan;Li Xiangming;Zhang Lin;Chen Junying

作者机构：西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2015年第31卷第22期

页      面：70-76页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金："十二五"国家科技支撑计划资助项目(2011BAD29B02) 高等学校学科创新引智计划(111计划)资助项目(B12007) 国家自然科学基金资助项目(51479172 51209177) 西北农林科技大学基本科研业务专项资金资助项目(2014YB061) 

主　　题：陶瓷材料 灌溉 优化 灌水器 硅藻土 

摘      要：为解决现有微孔陶瓷灌水器制备成本较高、产品性能低下,不利于大面积推广和应用的问题,该文以黏土、硅藻土和硫酸钙为主要原料,探索一种微孔陶瓷灌水器的低成本制备工艺。分析了硅藻土掺量和烧结温度2个因素对微孔陶瓷线收缩率、开口孔隙率、维式硬度、渗透系数和微孔陶瓷灌水器流量的影响规律。以线收缩率、维氏硬度、开口孔隙率、渗透系数和流量为指标,优选出微孔陶瓷灌水器的最佳制备工艺。结果表明:硅藻土掺量增加,或烧结温度降低,会使得微孔陶瓷的线收缩率和维氏硬度降低,开口孔隙率和渗透系数增大,进而使得微孔陶瓷灌水器的流量增大。综合比较,1 075℃烧结的硅藻土掺量质量分数为15%的微孔陶瓷灌水器,线收缩率为4.9%、开口孔隙率为26.3%、维氏硬度为448 MPa,在10 k Pa的工作压力下流量为1.64 L/h,兼备良好的力学性能和水力性能,是制备微孔陶瓷灌水器的最佳工艺。该研究为微孔陶瓷灌水器的制备和性能优化提供了参考。