文档介绍：中国陶瓷│CHINACERAMICS│2008(44第8期│27【摘要】:粉煤灰主要是来源于火电厂与钢铁厂的一种工业固体废弃物,希望利用廉价的粉煤灰和氧化铝研发出高性能的多孔陶瓷,以应用于环境、冶金、化学等工业领域。利用不同配比的粉煤灰、氧化铝及造孔剂,干压成型得到柱状坯体,经高温烧结,制得多孔陶瓷,并用XRD和SEM分别对其物相结构和表面形貌进行了分析。结果表明,粉煤灰与氧化铝的比约为1∶、造孔剂为10%~15%、于1250℃烧结时,~、显孔隙率30%~48%及孔径大小2~12μm的粉煤灰多孔陶瓷。实验结果将对粉煤灰开发技术的研究具有参考意义。【关键词】:粉煤灰,氧化铝,多孔陶瓷,烧结引言粉煤灰主要是来源于火电厂与各种燃煤锅炉的一种工业固体废弃物,近年来,我国粉煤灰排放量逐年递增,给相关的企业造成了一定经济负担。粉煤灰既是一种固体废弃物,同时又是一种可开发利用的资源。目前我国粉煤灰的综合利用技术有近200项,其中得到实施应用的近70项。例如在建材制品方面可用于水泥工业、制造砌块、轻集料、粉煤灰砖、大体积混凝土、泵送混凝土、高低标号混凝土、粉煤灰—石灰石砂稳定路面基层、粉煤灰沥青混凝土等;农业方面可用于造地还田、改良土壤、制作磁化肥、微生物复合化肥及农药等。实践证明:如果进一步提高粉煤灰的开发利用价值,可以为相关企业节省处理堆存粉煤灰所需费用;同时,还减少了环境污染、节约了土地、改善了生态环境。而利用粉煤灰研制多孔陶瓷复合材料则是其中的重要选项之一。目前,有关利用粉煤灰研制多孔陶瓷复合材料的文献发表很少。根据粉煤灰结构疏松,活性高以及材料容易获取和多孔陶瓷性能优良,用途广泛的特点,我们希望结合两者的优点,研制出一种原料丰富,价格便宜的多孔陶瓷复合材料,以代替以往昂贵的氧化铝、氧化锆基多孔陶瓷,应用于化工,能源,农业,生物等领域,同时达到变废为宝、化害为利、节约能源、减轻环境污染的目的,从而进一步实现粉煤灰回收再利用和经济的可持续发展。-Al2O3粉料(粒径为2~8μm)(广东汕头市西陇化工厂)、南昌电厂生产的粉煤灰、淀粉(粒径3~10μm)、木粉(粒径10~30μm)及黏结剂。粉煤灰的化学成份见表1。-氧化铝复合陶瓷材料的制备及测试按粉煤灰和氧化铝质量比为1∶x(、、粉煤灰-氧化铝多孔陶瓷的制备章志斌,李旺,谢玮玮,刘宇,杜(南昌大学材料科学与工程学院,南昌330031收稿日期:2008-5-21作者简介:章志斌(1984-),男,江西抚州人,在读硕士研究生。主要从事功能新材料研究。表1南昌电厂粉煤灰的化学成份(%)、、)配料,研磨均匀后,加入一定质量(<5%的黏结剂混合均匀,280MPa下压型制成50mm×5mm×3mm条形生坯,110℃干燥2个小时后,以5℃/min的升温速度分别升到1050℃、1150℃、1250℃、1350℃并保温2个小时。采用三点弯曲法测定烧结试样的抗折强度,利用XRD衍射技术分析其物相结构。-,选择粉煤灰与氧化铝最佳配比及最佳烧结温度,分别加入质量分数为0%、5%、10%、15%、20%、25%的造孔剂A(淀粉)和造孔剂B(木粉)造孔剂C(质量比为1∶1的木粉与淀粉混合物)研磨均匀后,于260MPa下干压成型制成直径20mm,高度20mm左右的圆柱型生坯,按设定的温度烧结曲线得到烧结试样。采用煮沸法测定多孔陶瓷的显气孔率,用YAWA305型微机控制全自动压力试验机测试抗压强度。烧结试样超声波洗涤后,表面喷金,用日立S-3000N型SEM对试样表面进行微观结构分析。。试样抗折强度与氧化铝含量及烧结温度的关系见图1。从图1中可以看出,当氧化铝含量一定时,烧结的样研究与开发文章编号:1001-9642(2008)08-0027-04中国陶瓷2008年第8期28│中国陶瓷│CHINACERAMICS│2008(44第8期品的抗折强度随烧结温度的升高先增大后减小。1250℃烧结时具有最高的抗折强度。从烧结样品外观来看,1050℃烧结时,样品致密化程度很低,表面并有少量颗粒脱落,而且颗粒脱落的现象随氧化铝量的增大而有所加重,说明还没有达到烧结温度;1150℃烧结时,试样致密化程度明显提高;1350烧结时,样品脆硬,颜色明显加深,且表面略显粗糙,有轻微的过烧现象。烧结温度过低或者过高都将直接导致试样强度降低。而1250℃烧结样品为浅黄色,质地坚硬,由此,可初步确定正常烧结温度为1250℃。当