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勃母石溶胶结合氧化铝-莫来石多孔陶瓷的制备

2021-04-13孙煦东

耐火材料 2021年2期

孙煦东 李 婕

内蒙古建筑职业技术学院 内蒙古呼和浩特010070

莫来石多孔陶瓷具有抗热震性好,高温蠕变小,低热导率和低热膨胀率,抗化学腐蚀性好等特点[1],广泛应用于保温隔热、耐火材料、环境生物、化学催化剂载体等领域[2-4]。

李和祯等[5]通过 La2O3的掺杂生成了La1.66Al23.08O37.04相,有助于提高莫来石陶瓷的强度。杨孟孟等[6]通过添加淀粉和AlF3原位生成莫来石晶须,制备了自锁结构的多孔陶瓷。石宇恒等[7]以聚苯乙烯泡沫球为造孔剂,采用振动浇注成型,当聚苯乙烯泡沫球加入量为浆料总体积的50%时,1 400℃的高温抗折强度高达2.64 MPa。王少阳等[8]研究了以核桃壳粉为造孔剂,结合氧化铝溶胶浸渍法制备了多孔氧化铝陶瓷(PACs)。

纳米级勃姆石溶胶作为一种分散均匀稳定的胶体可应用于发泡法中,前期能够使料浆中的颗粒在体系中均匀分散,保持料浆的稳定性,不会使料浆发生团聚沉淀。此外,勃姆石(γ-AlOOH)是γ-Al2O3的前驱体,受热分解后可完全转化为α-Al2O3参与合成莫来石,起到改善多孔陶瓷耐压强度的作用。

基于以上研究现状,在本研究中,拟采用发泡法制备勃母石溶胶结合氧化铝-莫来石多孔陶瓷,确定发泡剂(SDS)和勃母石溶胶的最优掺量,探究了烧制温度对氧化铝-莫来石多孔陶瓷显微结构的影响。

1 试验

1.1 原料

本试验以α-Al2O3微粉(w(Al2O3)=99.5%,d50=0.5μm)和SiO2微粉(w(SiO2)=99%,d50=0.4 μm)为原料,聚丙烯酰胺作为分散剂,十二烷基硫酸钠(SDS)作为发泡剂,CaSO4作为固化剂,勃姆石(γ-AlOOH)溶胶(胶体粒径约为20 nm)作为结合剂。

1.2 试样制备

本研究中各组分配比(w)拟定为:去离子水15%,聚丙烯酰胺1%,SiO2微粉12%,α-Al2O3微粉72%。……

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