天津11选5

产品分类

耐材知识

当前位置:天津11选5 > 新闻动态 > 高强低导热莫来石制品

高强低导热莫来石制品

添加时间:2018年2月23日  浏览次数:

       莫来石刚玉制品强度高、抗热震性好、抗侵蚀能力强、高温体积稳定性好,而轻质莫来石刚玉材料具有多孔或纤维状结构,通常导热系数小,保温和吸声效果好,被广泛用作钢铁、化工等行业窑炉的保温层和建筑行业耐火保温层及隔音层。

       采用高铝矾土和冶金硅灰作原料,聚苯乙烯球作造孔剂,利用凝胶注模工艺制备出高强轻质莫来石-刚玉制品,主要探究料浆的最佳PH值和分散剂用量,测定了1550℃烧结样品的强度、气孔率、热导率、物相组成和微观结构,制备出的莫来石-刚玉材料体密0.37g/cm3,气孔率87.37%,强度高达2.17MPa,热导率仅为0.22W(m·k)。

       本次采用的主要原料为高铝矾土(Al2O3 94.55%,D50=44um)、硅灰(SiO2 92.32%)和聚苯乙烯球(粒度<3mm)。结合剂采用聚丙烯酰胺凝胶体系溶液,分散剂选用柠檬酸三铵,采用盐酸和氨水调节浆料PH值。

       将75%的高铝矾土和25%硅灰(质量分数,下同)混合均匀,加入分散剂及部分结合剂制成的预混液,搅拌1h制成料浆,再用盐酸和氨水调节料浆的PH值。加入造孔剂及剩余结合剂,搅拌0.5h,制成注模用悬浮体。注入模具,自然凝固12h,脱模后在80℃下干燥12h,于1550℃保温5h烧结,即得到制品。

       实验中粘度用NDJ-8S数字粘度仪测量,PH值用pHs-25数显示酸度计测量。

图1 pH值对料浆流变性的影响

       料浆的性能测定

       不同温度下pH值对粘度的影响如图1所示。在30、40、50、60℃4个温度下,粘度均随PH值增大而减小。并随着pH值的增大,粘度减小幅度有减缓的趋势。当PH值为9左右时,粘度趋于稳定,变化不大。根据胶体化学,调节PH值远离等电位点,Zeta电位绝对值大,排斥能力增大,有利于颗粒在液相中分散,因而粘度小。但随着PH值进一步增大,由于悬浮体中引入了较多的OH-,增加了悬浮体中电解质的浓度,压缩了双电层,导致电位降低,易引起颗粒团聚而沉降。为了有效控制制备工艺,本实验选定最佳PH=9。

       分散剂含量对料浆粘度的影响

       分散剂用量对料浆粘度的影响如图2所示。分散剂加入量较少时,颗粒表面吸附的阴离子团较少,表面电荷密度较低,粒子间排斥力较小,因而料浆流动性较差,粒度较大,随着分散剂用量的增加,颗粒表面吸附的阴离子团增多,表面电荷密度升高,颗粒间静电排斥力也相应增加,同时,加入的分散剂增多,使空间位阻作用增大,料浆的流动性明显改善,粘度显著降低。由图2可以看出,当分散剂加入量达到0.33%时,料浆的粘度最低,此时的流动性最佳。

图2 分散剂加入量对悬浮体流变性的影响

       当分散剂用量进一步增加,粘度反而增加,料浆的流动性变差。这是由于分散剂过量时,过剩的分散剂分子填充于颗粒间,空间位阻增大使料浆粘度反而增大,而且分散剂的过量加入,会使料浆中的离子强度升高,压迫双电层使之厚度减小,电位也随着降低,胶体间静电斥力减小,导致料浆粘度增加。因此,加入0.33%的分散剂,料浆粘度最小,易于注模。

       同时可以看出,在碱性条件下(料浆PH=9),30、40℃时分散剂对料浆粘度的影响较大,而50,60℃时分散剂对料浆粘度的影响较小,曲线较为平缓,表明高温下由于聚合作用的发生,分散剂的作用明显减小。

       球料对制品性能的影响

       表1是不同球料比(聚苯乙烯球的体积与粉料质量之比,mL·g-1)下所得到的制品的性能。

表1 制品的性能

       球料比对制品体积密度的影响

       从表1可以看出,造孔剂聚苯乙烯球加入量对烧结后制品密度有显著的影响。随造孔剂加入量增加,材料的体积密度减小,气孔率增大。当球料比为1:1时,体积为0.885g/cm3,气孔率为69.5%;当球料比为4:1时,体密为0.367g/cm3,气孔率为87.37%。

       结论

       (1)高铝矾土和硅灰的聚丙烯酰胺凝胶体系料浆最佳ph值为9,最佳分散剂用量为0.33%,这时料浆具有良好的流动性。

       (2)制备出最小体积密度仅为0.37g/cm3的保温材料,气孔率高达87.37%,热导率仅为0.22W/(m·K),强度高达2.17MPa。

       (3)制备出的轻质莫来石-刚玉制品材料主晶相为莫来石,并含有少量刚玉相,气孔分布均匀,孔壁薄而完整并分布有封闭小气孔,保障材料具有低密度、高强度、低热导率等特点,综合性能优良。

关键词:莫来石砖   耐火砖      
版权所有 2013-2018 郑州驹达新材料科技天津11选5
电话:0371-60288311 传真:0371-85818311 业务咨询:18537113611
邮箱:zzjdnc@163.com QQ:497985876

天津11选5

在线客服
波克棋牌下载 天津11选5 天津11选5 天津11选5 天津11选5 天津11选5 天津11选5 天津11选5 天津11选5 天津11选5