微孔輕質莫來石合成料性能影響因素的研究.pdf

1、各類工業(yè)窯爐和熱工設備的隔熱保溫是節(jié)能的重要方面。使用輕質耐火材料是實現(xiàn)節(jié)能的有效方法。開發(fā)和應用高性能輕質不定形耐火材料對實現(xiàn)節(jié)能意義重大。研制具有優(yōu)良隔熱性能的耐火骨料對開發(fā)高性能輕質澆注料有重要作用。
　　 本工作以工業(yè)氧化鋁粉和硅石粉為起始物料，以無煙煤為燒失物，濕法共磨，自然沉降干燥成坯，然后煅燒，制備了微米級孔徑的輕質莫來石骨料。研究了影響微孔莫來石合成料性能的主要因素，包括煅燒制度、添加物和工業(yè)氧化鋁的相組成。首先

2、對工業(yè)氧化鋁、硅石粉和無煙煤的混合體坯料借助于DSC-TG熱分析法進行了熱行為研究。無煙煤約在600℃燒失，混合料在1200℃開始莫來石化。比較了兩種煅燒制度對莫來石轉化率的影響：一為單調升溫，然后保溫；
　　 另一為在高低兩個溫度分段保溫。借助XRD 對合成料的相組成進行分析。研究發(fā)現(xiàn)，溫度是莫來石化的第一影響要素，莫來石的生成受溫度的影響要遠大于保溫時間的影響。采用先高溫短時間保溫，然后在稍低溫度下保溫的煅燒制度有利于莫來石

3、化和降低能耗。加入起晶種作用的預合成燒結莫來石1[％]、3[％]、5[％]和7[％]，合成料的體積密度、常溫耐壓強度有所提高，但莫來石轉化率增加不明顯，均為60[％]左右；分別引入1[％]、3[％]、5[％]和7[％]的氧化釔后，合成料的體積密度、耐壓強度有增大的趨勢；加入1[％]、3[％]、5[％]和7[％]的氟化鋁后，合成料的體積密度、常溫耐壓強度呈下降走向。作為起始物料的工業(yè)氧化鋁的相組成對合成料的性能有較大影響，以γ-Al2O3

4、為主晶相的工業(yè)氧化鋁反應活性高，更有利于莫來石化，制得體積密度低、氣孔率高的微孔輕質莫來石。借助于壓汞儀對合成料的孔徑分布作了檢測，發(fā)現(xiàn)合成料的孔徑尺度主要集中在3～5μm的區(qū)間，氣孔分布均勻。對合成料的顯微結構借助于SEM 進行了觀察和分析。
　　 本工作開發(fā)的微孔輕質莫來石骨料Al2O3 含量為70[％]，莫來石轉化率不低于50[％]，氣孔率為50[％]以上，體積密度在1.2g/cm3 以下。研究表明，合成此類輕質微孔莫來石