烧结制度对铝矾土/黄土基支撑体性能影响

发布时间：2025-05-11 00:17

　　 试验以铝矾土和黄土为骨料,白云石为成孔剂,采用滚压成型法和固态粒子烧结法制备低成本无机陶瓷膜支撑体,并探究烧结制度对支撑体性能的影响。通过X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、压汞法、三点弯曲法、质量损失法、自制纯水渗透率测定装置等方法对支撑体的晶相变化、微观形貌、孔隙率、抗折强度、酸碱腐蚀率、纯水渗透率进行分析表征。结果表明:支撑体晶相组成主要为刚玉（Al₂O₃）、石英（SiO₂）、莫来石（3Al₂O₃·2SiO₂）和钙长石（CaO·Al₂O₃·6SiO₂）;烧结温度为1 140℃,保温9 h制备出的支撑体综合性能最优,此时的支撑体纯水渗透率为4.02 m³/（m²·h·MPa）,抗折强度为30.24 MPa,孔隙率为28.59%,耐酸、碱腐蚀率分别为97.73%和99%。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1 原料XRD衍射图谱

铝矾土、洛川黄土及白云石的XRD衍射图谱见图1。对照标准图谱可知,铝矾土的相组成有刚玉、硅线石、方石英、赤铁矿等。刚玉为主要相,因硬度仅次于金刚石而有利于提升支撑体的机械性能。洛川黄土的相组成有石英、斜长石、方解石等。石英为主要相,具有稳定的物理及化学性质。白云石晶相单一,研究表....

图2 支撑体的TG-DTG曲线

图2为支撑体湿坯于30℃干燥48h后研磨至粉末状,以10℃/min匀速升温至1200℃得到的热重曲线图。由图2知,室温～300℃前为低温除水阶段,原料以2μg/min速度减少,为支撑体生坯中残留的吸附水脱除;300—700℃为中温热分解阶段,原料以20μg/mi....

图6 最佳样品的孔径分布

烧结温度为1140℃,保温时间分别为3,6,9h时,成品孔隙率分别为31.00%,30.64%,28.60%,与抗折强度呈相反趋势;平均孔径分别为3.63,3.83,4.93μm与纯水渗透率变化趋势相同。保温时间为9h,烧结温度分别为1100℃、1120℃时,成....

图3 不同烧结制度下制备的支撑体XRD图谱

图3为不同烧结制度下制得的支撑体XRD图。试样中主晶相为石英(SiO2)和刚玉(Al2O3),次晶相为莫来石(3Al2O3·2SiO2)和钙长石(CaO·Al2O3·6SiO2),随烧结温度及保温时间增加,3Al2O3·2SiO2和CaO·Al2O3·6SiO2的特征峰增强,同时....

本文编号：4044550