发泡法制备镁质多孔材料的结构及性能研究

发布时间：2017-07-01 16:02

  本文关键词：发泡法制备镁质多孔材料的结构及性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国是能源消耗大国,如何高效地利用能源、走持续发展道路成为我国资源发展的战略思想。利用菱镁矿浮选尾矿制备多孔隔热材料,不仅使工业废料得以回收利用,而且制备的隔热材料能提高热效率、减弱散热温度、改善周围环境。因此,本课题利用发泡法以菱镁矿浮选尾矿和电熔镁砂为主要原料,加入减水剂(六偏磷酸钠)、分散剂(柠檬酸钠)、添加剂(α-Al2O3粉),以十二烷基磺酸钠发泡、糊精稳泡的方式制备悬浮料浆研究料浆性质,经过注浆成型、养护、干燥和烧成工序制备镁质多孔材料,研究工艺参数对镁质多孔材料的矿物组成和显微结构的影响。结果表明:悬浮料浆属于假塑性流体,随着发泡剂添加量的增加,悬浮料浆的粘度增加,Zeta电位下降;增加减水剂和分散剂,能有效改善悬浮料浆的流动性,降低料浆粘度,提高料浆中Zeta电位值。一般来说,粘度越大,Zeta电位值越小,颗粒间静电斥力减弱,烧后试样的气孔孔径增大。添加α-Al2O3粉能提高烧后试样镁铝尖晶石相含量,而十二烷基磺酸钠、糊精、六偏磷酸钠和柠檬酸钠为有机物,不影响烧后试样的相组成。发泡剂的加入能显著提高烧后试样的气孔率,降低材料的热导率。烧后试样中局部烧结体变小和变少,断口处多为圆形封闭气孔,且均匀分布在方镁石相周围。此外,减水剂、分散剂以及添加剂的添加量应该在一定范围内,六偏磷酸钠和柠檬酸钠添加量过多,导致料浆发生不可逆的絮凝现象,气泡受外力的作用破裂,烧后试样的显气孔率下降,断口处出现了大量的局部烧结体,影响隔热制品的保温性能;随着α-氧化铝含量进一步增加,由于剧烈的尖晶石化使材料内部产生较大的体积膨胀,导致试样表面开裂。
【关键词】：镁质多孔材料 菱镁矿浮选尾矿 发泡法 假塑性流体
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.4
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 文献综述9-24
• 1.1 多孔材料及其隔热原理9-13
• 1.1.1 轻质多孔材料及其分类9-10
• 1.1.2 传热原理10-11
• 1.1.3 轻质多孔材料的隔热原理11-13
• 1.2 多孔材料的制备方法及研究进展13-16
• 1.2.1 燃尽物法13-14
• 1.2.2 发泡法14
• 1.2.3 溶胶-凝胶工艺14-16
• 1.2.4 凝胶注模工艺16
• 1.3 镁质多孔材料的研究进展16-18
• 1.3.1 镁质多孔材料简介16-17
• 1.3.2 镁质多孔材料的原料17
• 1.3.3 镁质多孔材料研究进展17-18
• 1.4 发泡工艺18-21
• 1.4.1 流体的分类18
• 1.4.2 表面活性剂及HLB值18-19
• 1.4.3 起泡与消泡作用19-20
• 1.4.4 影响泡沫稳定性的因素20-21
• 1.5 菱镁矿浮选尾矿的综合利用21-23
• 1.5.1 菱镁矿的浮选技术21-22
• 1.5.2 菱镁矿浮选尾矿的利用现状22-23
• 1.6 本课题的提出及研究内容23-24
• 2 发泡法制备镁质多孔材料24-28
• 2.1 实验原料24-27
• 2.2 实验制备27
• 2.3 表征27-28
• 3 发泡剂对镁质多孔材料的结构及性能影响28-35
• 3.1 发泡剂的添加量对悬浮料浆粘度的影响28-30
• 3.2 发泡剂的添加量对料浆Zeta电位和pH值的影响30-31
• 3.3 发泡剂的添加量对烧后试样致密性和热导率的影响31-33
• 3.4 发泡剂的添加量对烧后试样相组成及显微结构的影响33-35
• 4 减水剂对镁质多孔材料的结构及性能影响35-40
• 4.1 减水剂的添加量对悬浮料浆粘度的影响35-36
• 4.2 减水剂的添加量对料浆Zeta电位和pH值的影响36-37
• 4.3 减水剂的添加量对烧后试样致密性的影响37-38
• 4.4 减水剂的添加量对烧后试样显微结构的影响38-40
• 5 分散剂对镁质多孔材料的结构及性能影响40-45
• 5.1 分散剂的添加量对悬浮料浆粘度的影响40-41
• 5.2 分散剂的添加量对料浆Zeta电位和pH值的影响41-42
• 5.3 分散剂的添加量对烧后试样致密性的影响42-43
• 5.4 分散剂的添加量对烧后试样显微结构的影响43-45
• 6 添加剂对镁质多孔材料的结构及性能影响45-49
• 6.1 添加剂的添加量对悬浮料浆粘度的影响45-46
• 6.2 添加剂的添加量对烧后试样致密性的影响46-47
• 6.3 添加剂的添加量对烧后试样相组成及显微结构的影响47-49
• 7 结论49-50
• 参考文献50-53
• 攻读学位期间发表的学术论文情况53-54
• 致谢54-55
• 作者简介55-56

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本文编号：506513