烧成工艺对花岗岩基轻质隔热材料性能的影响

以花岗岩废料、黏土、长石为主要原料制备了花岗岩基轻质隔热材料。研究了不同烧成工艺制度(烧成温度、保温时间、升温速率)对该隔热材料性能的影响,确定最优烧成制度,制备出表观密度小、抗压强度高、常温导热系数小的高性能隔热材料。结果表明,以5℃/min从常温升至1000℃,再以3℃/min升至1200℃并保温30 min,在此烧成工艺制度下制备的隔热材料试样的表观密度为0.6 g/cm^(3),常温抗压强度18.11 MPa,常温导热系数为0.2 W/(m·K),综合性能最好。

铝矾土尾矿基陶瓷透水砖的制备及其性能研究

利用尾矿和工业固废采用“两步煅烧法”制备生态陶瓷透水砖。结果表明:以铝矾土尾矿为主要原料,破碎球磨后造粒并煅烧制备高强骨料,加入适量高温粘结剂。在铝矾土尾矿为85 wt%、花岗岩废料8 wt%、氟化钙污泥3 wt%、成型压力10 MPa、烧成温度1140℃、保温时间2 h条件下制备透水砖。其体积密度为1.95 g/cm^(3)、吸水率14.30%、透水系数13.2×10^(-2) cm/s、抗压强度40.4 MPa。符合JC/T945-2005行业标准,可作为“海绵城市”路面铺装材料,为尾矿和工业固废资源化利用提供了新的途径。

花岗岩废料基闭孔发泡陶瓷的正交试验研究

以花岗岩废料为主要原料,采用正交试验方法,考察了烧成温度、保温时间、SiC用量和花岗岩废料用量对闭孔发泡陶瓷的影响,并综合分析得出了优化方案:烧成温度为1200℃,保温时间为30 min,SiC用量为0.8wt%,花岗岩废料用量为90wt%。按照优化方案得到的闭孔发泡陶瓷闭口气孔率为73.27%,吸水率为1.74%,抗压强度为7.2 MPa,导热系数为0.12 W/(m·K)。SEM结果显示,所制备的发泡陶瓷气孔大多呈封闭状态,孔壁内部封闭了许多互相孤立的微小气孔,这些微小气孔的存在进一步提升了闭口气孔率。

以SiC微粉为发泡剂制备花岗岩基泡沫陶瓷

以花岗岩废料和黏土为主要原料,以SiC微粉为发泡剂,经球磨混合、造粒、装模(坩埚)煅烧制成泡沫陶瓷试样。研究了SiC微粉的添加量和粒径对试样孔隙率、密度、吸水率、抗压强度、物相组成和显微结构的影响。结果表明:1)随着SiC微粉添加量的增多,试样的孔隙率、吸水率增大,密度、抗压强度减小。2)在SiC微粉添加量相同时,随着SiC微粉粒径的增大,试样的孔隙率、吸水率减小,密度、抗压强度增大。3)SiC微粉粒径d 50=6.5μm、添加量为0.6%(w)的试样的综合性能较好,吸水率为5.42%,孔隙率为76.92%,密度为590 kg·m-3,抗压强度为12.7 MPa。

金属有机骨架材料合成方法对氮氧化物吸附性能的影响

金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)因具有高的比表面积和孔隙率,使得其拥有良好的气体吸附性能。与传统的NO x吸附材料相比,MOFs材料拥有超高的比表面积和孔隙率,结构丰富多样且具有周期性,良好的热稳定性和化学稳定性。国内外学者采用不同的合成方法合成MOFs材料,以达到对NO x高效吸附的目的。MOFs材料的合成方法主要有水热法、溶剂热法、超声波合成法和微波合成法。水热法操作步骤简单,合成的晶体质量高,但是晶粒较大,孔体积小;溶剂热法和水热法原理相同,通过加入不同官能团的有机溶剂,合成的材料结构更为丰富,比表面积和孔容更大,对NO x的吸附效果比水热法好,也是使用最广泛的方法;超声波合成法合成的MOFs材料粒径较小且尺寸均一,比表面积和孔容较大,对NO x的吸附效果好,但是成本较高;微波合成法可加快反应速率,形成更小的晶粒,比表面积和孔容较大,对NO x的吸附量很高,但是同样也具有经济成本高的劣势。为此,本文对MOFs材料的合成方法、改性技术进行了总结,同时分析了不同方法合成的MOFs对氮氧化吸附效果的影响,并对MOFs材料吸附氮氧化物的发展趋势作了展望。