硅灰粉尘:制备高比表面多孔陶瓷的新方法
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更新于2024-08-08
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"利用硅灰粉尘研制多孔陶瓷 (2009年)"
本文详细介绍了如何利用硅灰粉尘这一工业废弃物作为主要原料,制备出具有高比表面的多孔陶瓷。硅灰粉尘因其独特的特性——粒子超细、比表面积大且成本低廉,被认定为制造大比表面多孔陶瓷的理想原料。在制备过程中,研究了粘土结合剂的比例以及烧结温度对最终陶瓷产品性能的影响。
首先,粘土作为结合剂在多孔陶瓷的制备中起到关键作用。实验发现,随着粘土含量的增加,样品的气孔率会相应降低。这是因为粘土增加了陶瓷体的致密性,减少了孔隙的数量。通过优化实验条件,研究人员确定了5%(质量分数)的粘土添加量是最优的,它既能保证陶瓷的结构稳定性,又能维持相对较高的气孔率,有利于提高比表面积。
其次,烧结温度的选择对多孔陶瓷的性能至关重要。过高或过低的烧结温度可能导致陶瓷的孔结构不稳定,影响其机械性能和孔隙分布。研究中发现,将烧结温度设定在750℃时,多孔陶瓷的性能达到了最佳状态。此时,陶瓷的气孔率达到了41.91%,这有助于气体交换和吸附作用,而其强度则为23.61MPa,确保了材料的力学稳定性。同时,比表面积达到了24.22m²/g,这使得该多孔陶瓷在吸附、催化等领域具有广阔的应用前景。
通过SEM(扫描电子显微镜)和BET( Brunauer-Emmett-Teller)等分析技术,对试样的微观结构进行了深入表征。这些测试手段能够揭示陶瓷内部的孔径分布、孔壁结构以及颗粒间的相互作用,从而进一步理解其性能变化的原因。
该研究成功地利用硅灰粉尘制备出了具有优良性能的多孔陶瓷,不仅解决了废弃物处理问题,还降低了生产成本,具有显著的环保和经济效益。这一成果对于推动可持续发展和资源循环利用具有重要意义,也为相关领域的材料设计提供了新的思路。关键词包括硅灰粉、多孔陶瓷和比表面积,表明该研究关注的重点在于废物利用、陶瓷材料的孔隙结构优化以及由此带来的性能提升。
2020-02-23 上传
2021-05-11 上传
2021-04-26 上传
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