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烧结温度对氧化硅微孔陶瓷灌水器性能的影响

2017-03-21蒲文辉张新燕朱德兰

中国农村水利水电 2017年4期

蒲文辉,张新燕,,朱德兰,,张 林

(1. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西 杨凌 712100; 2. 西北农林科技大学 中国旱区节水农业研究院,陕西 杨凌 712100)

渗灌起源于地下浸润灌溉,是当今世界先进的农业节水灌溉技术之一[1]。中国早在两千多年前人们就利用陶罐渗水灌溉作物[2]。几百年前,河南济源农民曾在地面以下埋设由透水瓦片扣合而成的“透水道”进行农业灌溉[3]。与塑料(橡胶)渗灌系统相比,陶瓷应用也具有较好的灌水效果,且减少环境污染。在约旦等干旱和半干旱地区利用陶罐灌溉的方式仍被广泛应用[4,5],其主要应用形式为地下灌溉[6,7],无压灌溉[8,9],负压灌溉[10,11]等。

近年来随着科技进一步发展,陶瓷材料在生产生活中应用越来越广泛,促使微孔陶瓷的制备工艺进一步提高,微孔陶瓷的孔隙率、孔径可以得到较好地控制,并逐步被用于细菌过滤、废水处理等领域[11-13]。国内外学者对利用微孔陶瓷制作灌水器做了初步探索[14,15]。Naik研究发现,加入树脂对陶罐渗水速率的影响较小,而加入木屑烧灼后可有效增加陶罐的渗水速率[16]。Usman认为提高烧结温度会使陶罐的开口孔隙率降低[17]。Bainbridge的研究也得出了相同的结论,并认为烧结温度过高所引起的开口孔隙率的降低直接影响渗水陶罐的渗水速率[18]。蔡耀辉[19,20]等以黏土作为主要原料,以硅藻土为造孔剂,结合硫酸钙等,通过合理控制烧结温度,制出了具有较高孔隙率并且水力性能较好的硅藻土、黏土基微孔陶瓷灌水器。……

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