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固体废弃物助烧的多孔SiC陶瓷膜支撑体研究进展

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硅酸盐学报 2023年第12期51卷 3215-3226页

作者：魏逸彬朱涛涛姬文兰王永达王雨轩吴至欣徐楠年佩省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室宁夏大学化学化工学院银川750021

反应烧结可以有效降低多孔SiC陶瓷膜支撑体的烧结温度并调控其性能。本文概述了多孔SiC陶瓷膜支撑体的反应烧结原理、烧结助剂的种类及其作用机理,讨论了固体废弃物的种类及其作为烧结助剂在多孔陶瓷制备的应用,最终综述了固体废弃物助... 详细信息

反应烧结可以有效降低多孔SiC陶瓷膜支撑体的烧结温度并调控其性能。本文概述了多孔SiC陶瓷膜支撑体的反应烧结原理、烧结助剂的种类及其作用机理,讨论了固体废弃物的种类及其作为烧结助剂在多孔陶瓷制备的应用,最终综述了固体废弃物助烧的多孔SiC陶瓷膜支撑体的研究进展,并对当前存在的问题及未来发展方向进行了总结与展望,为降低多孔SiC陶瓷膜支撑体的烧结温度和成本以及固体废弃物资源化利用提供参考。

关键词：固体废弃物碳化硅陶瓷膜支撑体烧结助剂反应烧结

单相CuO与复相TiO_(2)-CuO-MgO对粉煤灰基陶瓷膜支撑体的性能影响研究

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功能材料 2024年第6期55卷 6108-6117页

作者：詹辉郭雅妮同帜吕相玉陈维星西安工程大学环境与化学工程学院西安710048

采用工业废弃物粉煤灰为主料,结合黏结剂(羧甲基纤维素CMC)、造孔剂(木炭粉),探究烧结助剂(单相:CuO;复相:TiO_(2)-CuO-MgO)在粉煤灰基陶瓷膜支撑体烧制中的作用与效应。其一探究单相烧结助剂CuO添加量对支撑体宏观理化特性(纯水通量、... 详细信息

采用工业废弃物粉煤灰为主料,结合黏结剂(羧甲基纤维素CMC)、造孔剂(木炭粉),探究烧结助剂(单相:CuO;复相:TiO_(2)-CuO-MgO)在粉煤灰基陶瓷膜支撑体烧制中的作用与效应。其一探究单相烧结助剂CuO添加量对支撑体宏观理化特性(纯水通量、抗折强度、酸/碱腐蚀率)与微观结构特征(物质组成、微观形貌)的影响;其二通过正交实验研究复相烧结助剂TiO_(2)-CuO-MgO不同配比下支撑体性能表现从而得到最优制备方案。结果表明,在1050℃烧制温度下,CuO添加量为1%(质量分数)时样品性能良好,此时纯水通量:2649.577 L/(m^(2)·h·MPa),抗折强度:49.677 MPa,酸/碱腐蚀率:0.471%/0.107%,平均孔径2.375μm,孔隙率为45.347%;1050℃条件下,TiO_(2)-CuO-MgO配比为1.5%(质量分数)TiO_(2)、0.7%CuO、5%MgO时,样品综合性能最佳,性能数据为——纯水通量:6729.268L/(m^(2)·h·MPa),抗折强度:67.454 MPa,酸/碱腐蚀率:2.964%/1.427%,平均孔径4.216μm,孔隙率为48.608%。

关键词：烧结助剂陶瓷膜支撑体粉煤灰低温烧结

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低温烧结制备氧化铝陶瓷膜支撑体

人工晶体学报 2017年第5期46卷 825-831页

作者：陈仕俊余阳林晓亮胡鹏飞东华大学环境科学与工程学院上海201620

采用平均粒径为10.16μm的α-Al_2O_3粉体为原材料,利用注浆成型技术制备陶瓷膜支撑体。设置正交实验,研究成孔剂、粘结剂、烧结助剂(硅酸钠+TiO_2+CaCO_3+MgO)含量及保温时间对支撑各性能的影响;在正交实验结论基础上,通过改变烧结温度... 详细信息

采用平均粒径为10.16μm的α-Al_2O_3粉体为原材料,利用注浆成型技术制备陶瓷膜支撑体。设置正交实验,研究成孔剂、粘结剂、烧结助剂(硅酸钠+TiO_2+CaCO_3+MgO)含量及保温时间对支撑各性能的影响;在正交实验结论基础上,通过改变烧结温度,于低温条件下制备出性能良好的陶瓷膜支撑体。实验表明:硅酸钠用量、成孔剂用量、粘结剂用量和保温时间最佳组合分别为4%、6%、0.6%和2 h。在1400~1450℃温度区间内制得的支撑体各性能指标均相对较优,适宜作为陶瓷膜载体使用。

关键词：氧化铝陶瓷膜支撑体正交实验硅酸钠

黄土/粉煤灰基陶瓷膜支撑体的制备及性能研究

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耐火材料 2021年第6期55卷 505-508页

作者：李波同帜李海红薛刘蒂张健需西安工程大学城市规划与市政工程学院陕西西安710048 西安工程大学环境与化学工程学院陕西西安710048

为合理控制陶瓷膜的制备成本,选用成本低的黄土和粉煤灰作为原料,选用羧甲基纤维素为黏结剂,采用滚压成型、常压烧结制备了陶瓷膜支撑体。研究黄土和粉煤灰的质量比和烧结温度对支撑体性能的影响。结果发现:当黄土与粉煤灰掺杂质量比为6... 详细信息

为合理控制陶瓷膜的制备成本,选用成本低的黄土和粉煤灰作为原料,选用羧甲基纤维素为黏结剂,采用滚压成型、常压烧结制备了陶瓷膜支撑体。研究黄土和粉煤灰的质量比和烧结温度对支撑体性能的影响。结果发现:当黄土与粉煤灰掺杂质量比为6∶4,烧结至1100℃并保温2 h时为最优制备条件,此时支撑体水通量为1832 L·m^(-2)·h^(-1),抗折强度为28.3 MPa。

关键词：陶瓷膜支撑体黄土粉煤灰烧结制度水通量

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粉煤灰基陶瓷膜支撑体的制备与尺寸放大试验

有色金属（冶炼部分） 2024年第1期 80-90页

作者：常华詹辉同帜郭雅妮杨万波西安工程大学环境与化学工程学院西安710048

选取固体废物粉煤灰作为支撑体骨料,TiO_(2)为烧结助剂,羧甲基纤维素(CMC)为黏结剂,木炭粉为造孔剂,采用固态粒子烧结法制得初始陶瓷膜支撑体样品,并对其进行等比尺寸(直径)放大制备。探究支撑体尺寸放大制备中烧结温度、造孔剂添加量... 详细信息

选取固体废物粉煤灰作为支撑体骨料,TiO_(2)为烧结助剂,羧甲基纤维素(CMC)为黏结剂,木炭粉为造孔剂,采用固态粒子烧结法制得初始陶瓷膜支撑体样品,并对其进行等比尺寸(直径)放大制备。探究支撑体尺寸放大制备中烧结温度、造孔剂添加量、尺寸(直径)放大倍数等因素对支撑体性能的影响,对物质组成、微观形貌、抗折强度、纯水通量、酸碱腐蚀率及孔径分布等性能进行表征。结果表明:最高烧结温度为1 050℃,造孔剂木炭粉添加量为15%(质量分数),放大到原尺寸(直径)的2倍时,所制得支撑体性能最佳,其内部孔隙均匀,颈型结构明显,纯水通量为4 728.26 L/(m^(2)·h·MPa),抗折强度为25.15 MPa,中值孔径为3.06μm,孔隙率为38.56%,酸、碱质量损失率分别为0.33%、0.25%。

关键词：造孔剂烧结助剂陶瓷膜支撑体粉煤灰尺寸放大

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黄土-粉煤灰陶瓷膜支撑体的制备及表征

中国陶瓷 2020年第9期56卷 12-17页

作者：沈造李岩同帜闫笑孙若男西安众和市政工程监理咨询有限公司西安710048 西安工程大学环境与化学工程学院西安710048

以洛川黄土为主要原料,粉煤灰为添加剂,通过滚压成型法和固态粒子烧结法制备黄土基陶瓷膜支撑体。研究了烧结温度及粉煤灰添加量对陶瓷膜支撑体纯水通量、酸碱腐蚀率、孔径分布、晶相组成的影响。结果表明:粉煤灰可以促进支撑体内部孔... 详细信息

以洛川黄土为主要原料,粉煤灰为添加剂,通过滚压成型法和固态粒子烧结法制备黄土基陶瓷膜支撑体。研究了烧结温度及粉煤灰添加量对陶瓷膜支撑体纯水通量、酸碱腐蚀率、孔径分布、晶相组成的影响。结果表明:粉煤灰可以促进支撑体内部孔隙的形成,从而有效增加支撑体孔隙率,在烧结温度为1110℃,粉煤灰添加量为15%时,可制得纯水通量为5365 L/m^2·h,孔隙率为32.1%,平均孔喉半径为1.32μm,酸碱腐蚀后质量损失率仅为0.04%、0.06%的黄土基陶瓷膜支撑体。以粉煤灰作为添加剂可生产出成本较低,性能优良的黄土基多孔陶瓷支撑体。

关键词：粉煤灰陶瓷膜支撑体纯水通量烧结

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粉煤灰/黄土基陶瓷膜支撑体的制备

中国科技论文 2019年第12期14卷 1294-1299页

作者：黄开佩同帜杨博文孙小娟张健需西安工程大学环境与化学工程学院

针对无机陶瓷膜支撑体制备成本高及粉煤灰污染环境的问题,以粉煤灰和黄土为原料,以羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)为粘结剂,以木屑为造孔剂,采用滚压法和固态粒子烧结法制得低成本支撑体,并通过X射线衍射仪(X-ray diffracto... 详细信息

针对无机陶瓷膜支撑体制备成本高及粉煤灰污染环境的问题,以粉煤灰和黄土为原料,以羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)为粘结剂,以木屑为造孔剂,采用滚压法和固态粒子烧结法制得低成本支撑体,并通过X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、压汞法、三点弯曲法及自制纯水通量测定装置分析了支撑体的物相组成、微观形貌、孔隙率及孔径分布、抗折强度及纯水通量,探究了原料配比、CMC及木屑添加量对支撑体性能的影响。结果表明,当粉煤灰与黄土配比为3∶2、CMC添加量为4%、木屑添加量为1%时,制得支撑体性能最佳,更有利于陶瓷膜的工业化生产,产品的纯水通量为37 516.69 L/(m^2·h),抗折强度为11.28 MPa,孔隙率为26.23%,平均孔径为5.11μm。

关键词：无机非金属材料陶瓷膜支撑体粉煤灰黄土

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以净水厂污泥制备陶瓷膜支撑体及其性能研究

中国给水排水 2017年第21期33卷 67-71页

作者：张晓岚曹新垲谢艳芳李玉仙柴文张山风北京市自来水集团技术研究院北京市供水水质工程技术研究中心北京100012 北京市水务局北京100038

以转鼓脱水的净水厂污泥为研究对象,采用半干压法将其制备成陶瓷膜支撑体,并对其进行了结构与性能表征。结果表明,经过1 100℃保温3 h烧制后,支撑体孔隙率为61.0%,平均孔径为14.237μm,纯水通量为515.72 L/(m^2·h·k Pa),抗压强度为54.... 详细信息

以转鼓脱水的净水厂污泥为研究对象,采用半干压法将其制备成陶瓷膜支撑体,并对其进行了结构与性能表征。结果表明,经过1 100℃保温3 h烧制后,支撑体孔隙率为61.0%,平均孔径为14.237μm,纯水通量为515.72 L/(m^2·h·k Pa),抗压强度为54.92 k N,维氏硬度为49.3 MPa;净水厂污泥中Si构成陶瓷膜支撑体的主体骨架。利用净水厂的废弃物制造机械强度高、孔隙率大的陶瓷膜支撑体,将兼获经济效益、社会效益和环境效益。

关键词：净水厂污泥陶瓷膜支撑体制备技术资源化抗压强度

以纳米氧化铝为助烧结剂制备α-Al_2O_3陶瓷膜支撑体

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中国陶瓷 2013年第10期49卷 9-12,16页

作者：程科恺常启兵汪永清杨柯周健儿景德镇陶瓷学院景德镇333000

为降低氧化铝陶瓷膜支撑体的烧结温度,采用溶剂热法在α-Al2O3(平均粒径为40μm)颗粒的表面制备一层纳米氧化铝涂层。采用SEM、TEM、万能材料测试仪、压汞仪等表征所得烧结α-Al2O3陶瓷膜支撑体。结果显示:纳米氧化铝涂层均匀地分布在α... 详细信息

为降低氧化铝陶瓷膜支撑体的烧结温度,采用溶剂热法在α-Al2O3(平均粒径为40μm)颗粒的表面制备一层纳米氧化铝涂层。采用SEM、TEM、万能材料测试仪、压汞仪等表征所得烧结α-Al2O3陶瓷膜支撑体。结果显示:纳米氧化铝涂层均匀地分布在α-Al2O3颗粒表面,起到明显地助烧结作用。这种助烧结作用随纳米氧化铝涂层厚度的增加而增加,但对氧化铝颗粒"颈部"的增加作用较小。通过添加α-Al2O3(平均粒径为1μm)的氧化铝,能有效增加氧化铝颗粒的颈部半径。异丙醇铝:Al2O3(1μm,10 wt%;40μm,90 wt%)=1∶5(质量比),1650℃煅烧2 h,所得陶瓷膜支撑体的弯折强度为20.16 MPa,孔隙率为30.6%,孔径为6.6μm。

关键词：陶瓷膜支撑体助烧结剂纳米氧化铝弯折强度