Al 2 O 3 基弥散型透气材料成孔机理及孔结构与性能研究

发布时间：2021-09-29 03:13

　　透气性对透气材料具有非常重要的作用,贯通气孔结构是材料实现透气的基础。然而,关于贯通气孔成孔机理以及孔结构与材料性能研究鲜有文献报道。鉴于上述情况,开展弥散型透气材料成孔机理及孔结构与性能的研究具有十分重要的意义。本论文以“颗粒堆积成孔、原位分解成孔、体积效应成孔、网络成孔”为设计思路,系统研究了弥散型贯通气孔的成孔机理,以及孔结构与材料性能之间的相关性。主要研究工作包括:根据设计思路,研究贯通气孔的成孔机理,探究颗粒堆积、添加造孔剂、体积效应及添加高分子聚合物等对弥散型透气材料物理性能和显微结构的影响,采用压汞法分析材料的孔结构,在此基础上,利用灰色关联理论揭示了孔结构参数与材料性能的相关性,借助COMSOL Multiphysics软件探索孔结构对材料内部流体速度分布的影响。通过分析所制备材料的孔结构与物理性能,可以得到如下结论:1.以“颗粒堆积成孔”为设计思路,通过调节骨料临界粒径尺寸、温度以及骨料含量可实现材料孔结构以及物理性能的可控性,实现了材料透气度在0.3²5.2μm²之间可调。颗粒堆积成孔机理包括:（a）骨料堆积形成部分气孔;... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：141 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 炉外精炼与透气砖
        1.2.1 炉外精炼
        1.2.2 透气砖
    1.3 弥散型贯通气孔的研究现状
        1.3.1 颗粒堆积烧结法
        1.3.2 挤出成型法
        1.3.3 凝胶注模法
        1.3.4 冷冻干燥法
        1.3.5 有机泡沫浸渍法
        1.3.6 热发泡法
    1.4 弥散型透气材料成孔机理
    1.5 灰色系统理论在多孔材料中的应用研究
    1.6 本课题的提出及研究内容
第2章 颗粒堆积成孔机理及孔结构与性能研究
    2.1 颗粒堆积成孔的影响因素及孔结构与性能
        2.1.1 原料及样品制备
        2.1.2 测试方法
        2.1.3 结果与讨论
    2.2 颗粒堆积成孔机理
    2.3 本章小结
第3章 原位分解成孔机理及孔结构与性能研究
    3.1 原位分解成孔的影响因素及孔结构与性能
        3.1.1 原料及样品制备
        3.1.2 测试方法
        3.1.3 结果与讨论
    3.2 原位分解成孔机理
    3.3 本章小结
第4章 体积效应成孔机理及孔结构与性能研究
    4.1 体积效应成孔的影响因素及孔结构与性能
        4.1.1 原料及样品制备
        4.1.2 测试方法
        4.1.3 结果与讨论
    4.2 体积效应成孔机理
    4.3 本章小结
第5章 网络成孔机理及孔结构与性能研究
    5.1 网络成孔的影响因素及孔结构与性能
        5.1.1 原料及样品制备
        5.1.2 测试方法
        5.1.3 结果与讨论
    5.2 网络成孔机理
    5.3 本章小结
第6章 孔结构与材料性能的相关性及评价
    6.1 灰色系统理论分析孔结构对透气材料性能的影响
        6.1.1 灰色关联计算过程
        6.1.2 气孔孔径分布与材料透气度的相关性
        6.1.3 气孔孔径分布与材料力学性能的相关性
        6.1.4 孔结构参数与材料透气度相关性
    6.2 透气材料孔隙结构变化与流体流动速度关系的研究
        6.2.1 数学物理模型
        6.2.2 结果与讨论
    6.3 弥散型透气材料物理性能评价
        6.3.1 颗粒堆积成孔
        6.3.2 原位分解成孔
        6.3.3 体积效应成孔
        6.3.4 网络成孔
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
本论文的创新点
参考文献
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目
致谢
附件



本文编号：3413084