一、粉煤灰堇青石多孔微晶玻璃的初步研究（论文文献综述）
冯泽成[1]（2021）在《高碳铬铁渣性能及其资源化应用基础研究》文中研究指明高碳铬铁渣作为生产铬铁合金时的主要废弃物,具有排放量大、渣相复杂、组成不均一、对环境危害大等特点,如何对其资源化开发利用是目前环境工作者和材料研究者所面临的重大问题。本文在对高碳铬铁渣进行系统分析研究的基础上,针对其自身的特点,对其进行开发利用的初步研究,为高碳铬铁渣这类工业固废的资源化利用,同时降低相关材料的原料成本提供新的思路。本研究工作在对高碳铬铁渣基本性能及毒性浸出研究的基础上,开展了其在多孔陶瓷及复相材料方面的应用研究,得出如下有意义的研究结果:（1）高碳铬铁渣中含有大量发育良好的镁橄榄石、尖晶石晶体,其质地坚硬,表面粗糙多孔。通过TG-DSC分析发现,含有的铬铁合金及铁氧化物会在高温下发生分解。毒性浸出实验表明,高碳铬铁渣中总铬离子浸出浓度仅为0.25 mg/L,属于一般固体废弃物。（2）将高碳铬铁渣作为原料制备多孔陶瓷的研究表明,当稻壳添加量为5wt%,成型压力为5 MPa,烧结温度为1175℃,保温时间为90 min时,制备的多孔陶瓷拥有良好的综合性能。其显气孔率为39.1%,耐压强度为37.9 MPa,耐酸性为98.65%,耐碱性为99%。高浓度亚甲基蓝吸附实验结果显示,多孔陶瓷对于亚甲基蓝有较强的去除效果,去除率为79.2%。（3）利用高碳铬铁渣制备镁橄榄石-尖晶石复相材料的研究表明,当热处理温度为1200℃,高碳铬铁渣加入量为70 wt%时,复相材料拥有较好的综合性能。其常温耐压强度为108.8 MPa,抗热震性达到8次,总铬离子浸出浓度为0.14 mg/L。热处理温度的升高及方镁石的引入可加快顽火辉石转变为镁橄榄石的速度,从而提升材料的物理性能及抗热震性。尖晶石的存在不仅可抗击热应力的冲击,提高材料的抗热震性,而且有利于固溶游离的铬离子。
金震楠,羊新伟,娄炎群,周文[2]（2021）在《浅谈粉煤灰制堇青石陶瓷工艺》文中进行了进一步梳理综述了粉煤灰中杂质对制备堇青石陶瓷的影响及相关预处理方法,罗列了以粉煤灰为主要原料制备堇青石陶瓷的工艺进展。本文使用酸浸法预处理后的高铝粉煤灰作为主要原料,经过捏合、真空练泥、陈腐、干燥、煅烧合成堇青石陶瓷,通过XRF表征元素组成、XRD表征晶相结构,成功合成堇青石陶瓷,且堇青石是其主要晶相。
苗希望,白智韬,卢光华,刘磊,郭敏,程芳琴,张梅[3]（2020）在《典型铁合金渣的资源化综合利用研究现状与发展趋势》文中认为典型铁合金渣（硅锰渣,镍铁渣,铬铁渣）面临产量大、利用率低等紧迫问题.目前,我国对铁合金渣的利用主要集中于水泥、混凝土等传统建筑材料,但是其能耗大和产品价值相对局限.随着市场需求以及环保能源意识的提高,对铁合金渣的综合利用不断从传统建筑材料向具有低能耗、高附价值的新型材料方向转型.本文简要介绍了这三种典型铁合金渣的来源及其分类情况,系统分析了它们的化学成分及其矿物组成的差异性,重点概述了它们在水泥、混凝土等传统建筑材料,以及在地质聚合物、无机矿物纤维、微晶玻璃、人造轻骨料、耐火材料、新型墙体材料、特色功能陶瓷等新型材料领域应用的国内外最新研究进展,分类总结不同种类铁合金渣应用于不同材料的优缺点,并对其今后的利用方向与途径提出了展望,指出了要进一步研究并突破主要利用方式的限制瓶颈、制定并完善相关应用及污染控制标准、以及深入开发并推广高附加值产品的重点发展方向.
葛灵[4]（2020）在《珍珠岩尾矿掺杂稀土元素制备堇青石微晶玻璃及性能研究》文中研究表明α-堇青石微晶玻璃因具有优良的力学、介电及热膨胀等性能而颇受关注,被认为是最具潜力的低温共烧陶瓷（LTCC）基板材料。近几十年来,制备α-堇青石微晶玻璃的原料由最初价格昂贵的纯化学试剂转变为价廉易得的天然矿物或尾矿,对其制备工艺及掺杂改性等做了深入研究。然而,目前以天然矿物或其尾矿掺杂稀土元素对堇青石微晶玻璃进行改性的研究工作较少,还需做系统的实验研究。论文以珍珠岩尾矿为主要原料,研究了尾矿用量对堇青石微晶玻璃的性能影响,确定了最佳珍珠岩尾矿用量;深入探究了Gd2O3、Y2O3、Er2O3和Sm2O3掺杂对堇青石微晶玻璃烧结结晶、物相及性能的影响,另外还探讨了Gd2O3和Y2O3掺杂对α-堇青石的结晶动力学的影响。主要研究结果有:1.珍珠岩尾矿用量增加能显着降低基础玻璃的玻璃化温度Tg,有利于致密烧结,Tp1（第一结晶峰温度）有微弱降低,Tp2先增大后减小,对μ-堇青石结晶影响较弱,但对α-堇青石的析出有抑制作用。尾矿用量为40 wt.%的微晶玻璃的密度(2.58 g·cm-3)和抗折强度（112 MPa）最大,介电常数（4.91,10MHz）最小,此时其热膨胀系数(2.35×10-6 K-1)与半导体材料Si的相匹配,介电损耗为0.021。2.Gd2O3、Y2O3和Er2O3掺杂有利于微晶玻璃的致密烧结;Gd2O3和Y2O3掺杂能促进μ堇青石相和α-堇青石相晶体的析出。所有微晶玻璃均先析出μ-堇青石相晶体,随着烧结温度升高或烧结时间延长,μ-堇青石相晶体向α-堇青石相晶体转变,最终生成单一相α-堇青石微晶玻璃。稀土元素掺杂促进α-堇青石析出优先的顺序为:Gd2O3>Y2O3>Er2O3>Sm2O3。与未掺杂稀土元素的MAS03微晶玻璃对比,掺杂不同稀土元素对微晶玻璃的密度影响大小顺序为Sm2O3>Gd2O3>Er2O3>Y2O3;珍珠岩尾矿中掺杂Gd2O3、Y2O3和Er2O3能提高单一α-堇青石微晶玻璃的抗折强度,而0.4 wt.%Sm2O3掺量亦能提高其抗折强度;掺杂不同稀土元素对微晶玻璃的抗折强度影响大小顺序为Gd2O3>Y2O3>Er2O3>Sm2O3。3.900℃下烧结4 h微晶玻璃全部生成α-堇青石,其介电常数和介电损耗（10MHz）分别为:5.625.90和0.0180.023（Gd2O3）、5.936.50和0.0190.021（Y2O3）、5.026.88和0.0210.025（Er2O3）、4.815.91和0.0150.019（Sm2O3）。对比MAS03,稀土元素掺杂增大了微晶玻璃的介电常数（除0.2 wt.%Sm2O3掺量微晶玻璃S02,4.81）,而掺杂Gd2O3、Y2O3和Sm2O3能明显降低微晶玻璃的介电损耗,其对介电损耗优化程度顺序为:Sm2O3>Y2O3>Gd2O3>Er2O3。4.稀土元素掺杂制备的单一α-堇青石微晶玻璃其热膨胀系数较小≤3.53×10-6K-1),影响热膨胀系数的主导因素为晶相结晶度及孔隙率。不同稀土元素掺杂制备的仅含α-堇青石的微晶玻璃的热膨胀系数分别为1.563.53×10-6 K-1（Gd2O3）、2.352.93×10-6 K-1（Y2O3）、1.643.01×10-6 K-1（Er2O3）和2.403.38×10-6 K-1（Sm2O3）。对比MAS03（900℃-4h）,掺杂Y2O3、Er2O3和Sm2O3能明显增大微晶玻璃的热膨胀系数,并逐渐向半导体材料Si的热膨胀系数靠近,而掺杂Gd2O3能显着降低微晶玻璃的热膨胀系数。5.利用Kissinger方程和Ozawa方程分别计算Gd2O3和Y2O3掺杂时α-堇青石结晶活化能为399.06434.59 kJ/mol（K）和355.59419.29 kJ/mol（O）及422.12498.46kJ/mol（K）和352.90487.74 kJ/mol（O）,且α-堇青石的形成势垒随着Gd2O3掺量增加先减小后增大,随Y2O3掺量增加先增大后减小,表明Gd2O3和Y2O3掺杂能有效促进α-堇青石的生成,且Gd2O3掺杂优于Y2O3掺杂,与以上结论相符。α-堇青石晶体生长模式随Gd2O3掺量增加由二维生长（G1）转变为一维生长,均为体相成核;而Y2O3掺杂不影响α-堇青石晶体生长模式,均为体相成核和一维生长机制。
吴松松[5]（2019）在《添加Fe3+和h-BN对Cf/BAS复合材料结构与性能的影响》文中研究说明高超音速导弹在高马赫速度下飞行时,会与大气剧烈摩擦,在天线罩上产生较大的热梯度。导弹连接环作为连接天线罩和舱体的关键部件,紧邻天线罩,服役环境恶劣。为了保证连接可靠性,要求其在承受较大载荷的同时,具备良好的尺寸稳定性和高温热稳定性。目前使用的因瓦合金钢,密度大、耐高温性能差,已经不能满足使用要求。钡铝硅微晶玻璃（BAS）具有较好的热稳定性,通过和纤维复合可获得优异的力学性能,是一种非常有潜力的替代材料。然而目前有关连续碳纤维增强BAS微晶玻璃（Cf/BAS）复合材料的研究还非常少,本课题以此为背景开展研究。详细地探究了BAS和Cf/BAS复合材料的制备、相成分、微观结构和界面调控,取得了以下结果:将硅溶胶、勃姆石溶胶和乙酸钡水溶液混合制备出了BAS溶胶,经过600℃煅烧4 h获得BAS玻璃前驱体粉末,然后经过不同温度热处理成功获得BAS微晶玻璃。通过XRD、SEM和TEM等分析研究了Li+对BAS微晶玻璃六方相-单斜相（H-M）相变的微观演化过程,结果表明,Li+能够在低温下固溶到六方相钡霞石,升高体系能量,随后在高温析出副钡长石和钡长石。副钡长石不稳定,会转变为钡长石。Li+掺杂能够有效地促进H-M相变获得低热膨胀系数的钡长石晶体,同时也能够降低BAS玻璃体系的粘度,改善材料的烧结性能。添加2 wt.%Li+的BAS微晶玻璃的抗弯强度和断裂韧性达到82 MPa和1.36 MPa·m1/2,相较于无掺杂的BAS分别提升了30.2%和27.9%。但是BAS微晶玻璃的力学性能较低,无法满足连接环使用要求,需要强韧化处理。本文通过浆料浸渍和热压烧结法制备了碳纤维增强的微晶玻璃复合材料（Cf/BAS）,并研究了Li+的含量对Cf/BAS复合材料微观结构和力学性能的影响。无掺杂Cf/BAS复合材料主晶相为六方相钡霞石,与纤维的热失配大,力学性能低。添加Li+能够有效的提升复合材料的致密度,提高基体材料中单斜相钡长石的含量,减小BAS基体和纤维的热失配,所以2 wt.%Li+掺杂的Cf/BAS微晶玻璃复合材料强度和韧性达到373.5 MPa和6.9 MPa·m1/2,相较于无掺杂的Cf/BAS复合材料提升了25.3%和18.9%。但是过多的增加Li+含量后,BAS基体中的锂长石含量增多,会不利于Cf/BAS复合材料的高温使用性能。Cf/BAS复合材料的界面结合相对较强,不利于陶瓷基复合材料性能的提升,因此本文研究了Fe3+含量对Cf/BAS复合材料界面结构的影响。首先研究了Fe3+对BAS微晶玻璃基体烧结致密化、晶相组成和力学性能的影响。结果表明,Fe3+含量低于3 wt.%能产生液相烧结改善BAS微晶玻璃的烧结性能,但是会抑制单斜相钡长石的析出。而掺杂4 wt.%的Fe3+虽然不利于BAS基体的烧结,但是能够有效的促进单斜相在1100℃析出。所获得的BASF4试样残余应力少,抗弯强度和断裂韧性可达到87 MPa和1.5 MPa·m1/2。之后研究了不同铁离子含量对Cf/BAS复合材料界面结构、力学性能和热膨胀系数的影响。结果表明,1 wt.%的Fe3+掺杂可以使复合材料形成不连续热解碳层,弱化纤维和基体的结合,纤维的拔出明显,展现出韧性断裂的特点。Cf/BAS复合材料的力学性能提升到558 MPa和10.8MPa·m1/2。但是继续提升Fe3+的含量,Cf/BAS复合材料的强度不升反降,原因是Fe3+对碳纤维的刻蚀严重,纤维强度损失大,不能有效承载,复合材料强韧性差。研究了h-BN添加量对Cf/BAS微晶玻璃复合材料界面结构和力学性能的影响。h-BN含量超过2 wt.%后会抑制单斜相钡长石的析出,而且也不利于BAS微晶玻璃的致密化。h-BN会在烧结过程中部分氧化成氧化硼,促进BAS和Cf/BAS的烧结致密化,但是仅限于少量添加时。添加量增多时,残留在基体中h-BN较多,会增加基体的粘度,阻碍元素的扩散,不利于传质致密化过程。同时,只有h-BN添加量少于2 wt.%时,才能形成低膨胀的钡长石基体,减少复合材料中的热失配。此外,形成的B2O3会和Li2O反应生成锂硼氧相,削弱纤维和基体的结合,h-BN含量越多,该效应越明显。当h-BN含量为2 wt.%时,复合材料同时具有较低的热失配和相对弱的界面结合,展现出最高的强度和韧性,为592.6 MPa和12.7MPa·m1/2。
张礼华[6]（2018）在《基于界面优化的铬铁冶金渣轻集料制备及混凝土性能研究》文中研究表明高强轻集料混凝土的发展与应用为装配式构件、超高层建筑、超大跨度桥梁等大型工程建设提供了关键新材料;其轻质和高强的特点不仅有利于减轻结构自重、缩小结构断面、降低工程造价,也有利于结构工程抗震防灾能力的提升和服役寿命的延长,具有显着的技术、经济和社会价值。然而,目前我国轻集料行业面临天然资源匮乏、人造陶粒破坏资源以及高强高性能轻集料制备缺乏理论指导等困境。由此,本文提出了采用铬铁冶金工业副产物—铬铁渣为主要原材料,设计制备了具有核-壳结构的贝利特包覆堇青石多孔陶瓷基轻集料,建立了基于轻集料内核强化和表面优化的高性能核壳结构的轻集料设计方法,开展了系统的轻集料混凝土制备技术、力学性能及耐久性研究;着重讨论了薄层贝利特包覆轻集料混凝土界面过渡区性能、微结构演化进程及其断裂破坏规律,为我国高性能轻集料及其混凝土发展奠定了科学基础。取得的主要结论与创新成果如下:普通铬铁渣轻集料的组成设计、烧成工艺及反应机制研究。基于Reilly相图研究了大掺量铬铁渣（50%70%）轻集料制备化学原理,通过对其组成、微结构与性能的实验研究,获得了可稳定再现的铬铁渣普通轻集料烧成参数:烘干坯体经600℃预热约10分钟后,升温至1210℃1250℃范围煅烧并保温10分钟,随炉降温至1000℃后快速风冷至室温。相应的集料容重400kg/m31500kg/m3、抗压强度0.5MPa6.5MPa。具有核壳结构的贝利特包覆堇青石多孔陶瓷基铬铁渣高性能轻集料设计制备、性能与机理研究。提出了高性能核壳结构铬铁渣轻集料的设计方法。核壳结构轻集料内核是以堇青石为主晶相（85%以上）的多孔陶瓷,化学组成范围满足MgO-SiO2-A12O3三元相图,铬铁渣用量40%50%;而壳层则主要是活性矿物β-C2S和C4A3S-。通过固相反应温度探索、烧成助剂研究等措施,将复合结构的煅烧制度调整到核、壳相匹配,即经烘干的复合结构坯体经600℃预热约20分钟后,在1260℃1280℃区间烧成并保温30分钟,随炉冷却至800℃后快速风冷至室温;实现了内核与壳层同步烧成,成功地在惰性高强堇青石陶瓷轻集料表面包覆了活性贝利特矿物,后者具有长周期水化特性,有助于改善轻集料混凝土中较薄弱的界面过渡区结构,提升轻集料混凝土的物理性能。核壳结构轻集料容重约1300kg/m3、单颗抗压强度高达7MPa左右、且吸水率低于2%。并采用SEM、XRD、能谱技术揭示了核壳结构轻集料的微结构形成机理。核壳结构铬铁渣轻集料混凝土的配制、性能及环境协调性研究。根据大跨度工程对高比强度轻集料的要求,本文分别设计制备了1800kg/m3等级未包裹壳层和核壳结构的轻集料混凝土,360d强度可分别达到48MPa和52MPa;后者的工作性、力学性能、以及抗化学侵蚀、抗碳化和抗冻融循环等耐久性指标皆优于前者;对破型轻集料试块的观测发现,与普通轻集料相比,核壳结构轻集料混凝土呈现了较明显的多特征破坏,脆性得到改善。为了探明铬铁渣轻集料混凝土的环境安全性,本文开展了铬在轻集料中的富存状态及混凝土中的浸出规律研究,揭示了铬元素以Cr3+态被固溶于堇青石和尖晶石晶格中,浸出结果完全符合环保标准。核壳结构轻集料混凝土界面过渡区（ITZ）特征及其对混凝土性能的影响。发明了一种轻集料界面过渡区试验方法,对比研究了两种轻集料在硅酸盐水泥胶凝体系中的界面过渡区矿物特征和水化进程。结果表明:与未包覆壳层轻集料的ITZ内CH呈定向生长而AFt呈团簇状向外放射生长、晶体粗大等特征不同,核壳结构轻集料的ITZ则是CH和AFt皆无规律分布,被C-S-H凝胶包裹且结构致密,采用BSE法测得的28d、90d和180d龄期的ITZ厚度分别为40μm、25μm和15μm。
陆成龙[7]（2018）在《不同高岭土原料合成堇青石的机理及其改性研究》文中研究指明堇青石（2MgO·2Al2O3·5SiO2）是具有低热膨胀系数和低介电常数的陶瓷材料。随着社会发展和科技进步,堇青石陶瓷材料不断地被发掘出新功能和新应用,可用作优质的耐火材料、高温结构陶瓷、电子封装材料、催化剂载体、泡沫陶瓷、印刷电路板和低温热辐射材料,因此,堇青石陶瓷用途广泛,需求量巨大。但是,可大量利用的天然堇青石资源几乎没有,堇青石的人工合成与制备技术一直以来都是国内外研究的热点科学问题。堇青石高温稳定性较差,因而堇青石陶瓷的制备过程需要精细控制。高岭土-滑石-氧化铝体系因原料来源广泛、合成温度低、合成堇青石的品质高,成为制备堇青石材料的主流体系。高岭土因成矿类型较多、种类繁多、分布广泛,而成为影响堇青石品质的重要因素。为了研究高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的机理,阐明高岭土原料对合成堇青石的过程及晶体结构的影响,本文分别以4种不同类型的高岭土作为原料变量,采用高温固相反应法合成堇青石,系统地开展了5个方面的科学研究与探讨:高岭土的原料特征及其高岭石晶体结构的研究;堇青石陶瓷的制备、结构及性能的研究;合成堇青石机理及反应过程的研究;利用固体核磁共振对合成堇青石结构和机理进行研究;堇青石陶瓷粉体改性的研究。主要研究内容和结论如下:（1）为了研究鄂尔多斯煤系高岭土、北海高岭土、茂名高岭土和澳洲高岭土的原料组成、显微结构及工艺性能,和解析4种高岭石的晶体结构,对4种高岭土原料化学组成及矿物组成、SEM显微形貌、流变性和可塑性进行了分析,利用XRD（基于不同扫描速率）、FTIR和TG-DSC表征了高岭石晶体结构的有序/无序性。研究发现,4种高岭土原料化学组成的差异明显,表现为主组分SiO2/Al2O3质量比和杂质组分含量的不同。其中鄂尔多斯高岭土、北海高岭土、茂名高岭土和澳洲高岭土的SiO2/Al2O3质量比依次为1.36、1.59、1.45和1.44,杂质含量依次为2.11 wt%、5.25 wt%、2.14 wt%和0.58 wt%。通过Hinckley Index指数、3695 cm-1和3620 cm-1处红外吸收峰比值、脱羟基吸热峰的对称性定性分析了4种高岭石的结构有序性,其结构有序性从高到低依次为澳洲高岭土、鄂尔多斯高岭土、茂名高岭土和北海高岭土。高岭土中杂质含量与晶体结构有序性具有相关性,高岭土中杂质组分越少,高岭石的晶体结构越有序。以4种具有特征差异的高岭土作为原料变量,对于高岭土-滑石-氧化铝体系研制优良性能的堇青石陶瓷具有普适性和代表性。（2）为了研究不同高岭土原料对堇青石陶瓷的制备、结构及性能的影响,利用高温显微镜、SEM、光学膨胀仪等先进的表征手段,深入研究了以不同高岭土配方制备的堇青石陶瓷的烧结制度、显微结构、热膨胀系数和电学性能。研究发现,高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的烧成过程分为4个阶段:1)试样出现较小线收缩的烧结初期阶段（约10001200 oC）;2)试样重膨胀阶段（约12001360 oC）;3)试样致密化阶段（约13601420 oC）;4)试样迅速变形阶段（约14201460 oC）。试样重膨胀过程温度范围较宽,使堇青石陶瓷的烧结温度范围急剧变窄。含不同高岭土原料的堇青石坯体是否在1200 oC前完成烧结直接影响试样的烧结温度范围。在高岭土原料中,K2O+Na2O含量决定了堇青石晶粒的大小和长径比,液相含量决定了显微结构中气孔的演变,并进而决定了堇青石陶瓷的热膨胀系数和电学性能的变化。低品位高岭土原料制备的堇青石陶瓷具有原料成本低,烧结温度范围宽,抗折强度高等优点,综合性能满足耐高温的电绝缘材料的使用要求。高品位的高岭土原料制备的堇青石陶瓷热膨胀系数小,气孔率高,适合应用于多孔材料领域。（3）为了研究不同高岭土原料对合成堇青石的反应过程的影响,利用XRD分析了不同烧成温度下的物相组成和含量,确定了物相的演变和反应过程,并进行了合成堇青石反应的热力学和动力学分析,从化学反应过程的角度揭示了高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的机理,并与纯化学试剂合成堇青石的机理进行了对比。研究发现,高岭土-滑石-氧化铝体系合成的堇青石的主要源自莫来石、顽火辉石和方石英的反应,而少量堇青石由镁铝尖晶石和方石英反应合成合成,两种堇青石所占的比例由高岭土原料的SiO2/Al2O3质量比决定。高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的温度范围窄（11001200 oC）,起始温度低,合成速率快。4种高岭土原料及纯氧化物对最终合成堇青石的物相组成无影响,但高岭土原料对合成堇青石的温度产生约20 oC的影响。纯氧化物体系合成堇青石的温度高和范围宽。两组体系合成堇青石的速率均主要取决于二氧化硅相的存在形式。纯氧化物体系合成堇青石的过程由石英和方石英的相转变过程控制,方石英的存在显着提高合成堇青石的温度。高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的过程由富硅玻璃相的控制,并伴随着的液相烧结过程,液相烧结类型属于流动传质中的粘性流动。液相烧结过程的速率决定于富硅玻璃相的含量,其由高岭土组分的SiO2/Al2O3质量比和杂质组分含量决定。二氧化硅相是影响合成堇青石速率和温度的关键因素,合成堇青石过程的调控需控制石英、方石英和富硅玻璃相的转变。（4）为了研究以不同高岭土原料合成堇青石的晶体结构,并从结构演变过程的角度揭示合成堇青石的机理,本文利用29Si NMR研究了合成堇青石晶体结构中的Si/Al有序性,利用27Al NMR研究合成堇青石的结构演变过程。研究发现,29Si NMR是分析堇青石的晶体结构中Si/Al有序性最有效的手段。通过对29Si NMR图谱进行Pearson-VII函数拟合,计算出了硅氧四面体的聚合状态SiT1（nAl）和SiT2（nAl）峰的相对强度值,构建了一种29Si NMR图谱计算堇青石晶体结构的Si/Al有序性的数学公式。高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的结构式为Mg2Al3-xSix[Al1+xSi5-xO18]（x=0.70.9）,纯氧化物合成堇青石的结构式为Mg2Al0.8696Si2.1304[Al3.1304Si2.8696O18]。通过29Si NMR图谱计算出晶体结构中Al-O-Al键的数量,能定量地判断不同高岭土原料制备的堇青石结构Si/Al有序性。合成堇青石中间产物的晶体结构基因会遗传到合成堇青石的过程中,并决定了Si/Al有序性。高岭土的SiO2/Al2O3质量比越小,合成堇青石Si/Al有序性越差。27Al NMR谱证实了堇青石结构中的[AlO4]四面体由莫来石中的[AlO6]六面体转变而来,Mg原子促进了六面体向四面的转化。因此,莫来石是影响合成堇青石结构变化的关键物相,堇青石结构的调控需控制莫来石生成和含量的变化。（5）为了获得高品质的堇青石复合粉体,采用HF-HNO3混合酸处理堇青石陶瓷粉体,制备出了无定形二氧化硅包裹堇青石的复合粉体。采用SEM-EDS、XRD、FTIR等手段对复合粉体表面的二氧化硅进行了表征,利用SEM和29Si NMR研究了堇青石陶瓷粉体向非晶态转变的形貌和晶体结构演变过程。研究发现,HF的作用是溶解堇青石陶瓷粉体表面的玻璃相,但不破坏堇青石的晶体结构。HNO3通过除去晶体结构中Mg2+和Al3+,破坏堇青石的晶体结构,形成无定形二氧化硅。在堇青石晶体结构中,T1位置的[AlO4]更容易与硝酸反应。经混合酸改性后,堇青石复合粉体的耐高温性能得到了改善,熔融温度提高了30 oC。采用HNO3-HF混合酸处理低品位堇青石陶瓷粉体的方法,为获得高品质的堇青石复合粉体提供了有效的途径。
左绪俊,王臣,费乾峰,陈钊,杨本宏[8]（2017）在《粉煤灰制备无机陶瓷材料的研究进展》文中研究说明该文首先简要介绍了粉煤灰和陶瓷材料的特点和性能,综述了以固体废弃物粉煤灰为主要原料制备出莫来石、堇青石、钙长石、硅灰石和硅基复合陶瓷材料的研究进展,并展望了粉煤灰制备陶瓷材料的应用前景。
胡成[9]（2017）在《太阳能热发电输热管道用堇青石-锂辉石复合陶瓷材料的研究》文中提出利用太阳能是解决能源危机、优化能源结构的重要途径之一,目前世界各国均加大了对太阳能热发电技术的开发。作为太阳能热发电系统的核心构件,输热管道具有连接吸热体、蓄热器和发电系统以及输送高温热能的作用,其性能直接影响太阳能热发电系统的发电效率和运行稳定性。然而,现阶段太阳能热发电用耐热合金输热管道存在服役温度低和高温易变形等缺陷,无法满足高温太阳能热发电输热管道的使用要求,这严重限制了太阳能热发电技术的发展。本研究创新地以工业氧化铝、苏州土、桂广滑石和锂辉石为主要原料,利用无压烧结工艺研制了性能优异的堇青石-锂辉石复合陶瓷管道材料。研究了复合陶瓷管道材料组成、制备工艺、结构和性能的关系。探讨了红柱石和锆英石提高复合陶瓷抗热震性能的作用机制,揭示了稀土氧化物Y2O3改善复合陶瓷高温稳定性能的机理。制得粘结强度高、与陶瓷基体物理化学匹配性好的堇青石-锂辉石微晶玻璃粘结剂,并对微晶玻璃粘结剂粘结后的复合陶瓷管道气密性、机械强度、抗热震性能和热循环性能进行了研究。采用Ansys Workbench 15.0软件构建堇青石-锂辉石复合陶瓷输热管道的数学物理模型,分析了管道尺寸对复合陶瓷输热管道传热性能的影响。本文取得的主要研究成果如下:（1）利用工业氧化铝、苏州土、桂广滑石和锂辉石原料研制了抗折强度高和抗热震性能优良的致密堇青石-锂辉石复合陶瓷管道材料。α-堇青石由工业氧化铝、苏州土和桂广滑石原位合成,锂辉石在较高温度下能够固溶液相中的游离硅,降低液相粘度,促进陶瓷致密化,提高复合陶瓷材料的强度。当锂辉石加入量为10wt%时,复合陶瓷经1380℃烧结时具有最佳性能,其吸水率、显气孔率、体积密度、抗折强度和热膨胀系数（室温800℃）分别为0.49%、0.71%、2.16g·cm-3、102.88MPa和4.24×10-6℃-1。经30次热震循环（1100℃室温,风冷）后,α-堇青石晶粒间析出了晶粒尺寸为0.20.8μm的亚微米级β-锂辉石,不仅可降低陶瓷材料的热膨胀系数,而且能够阻碍沿晶断裂扩展,从而导致热震后样品的残余强度仍为96.29MPa,强度损失率仅为6.59%。（2）添加适量红柱石和锆英石提高了堇青石-锂辉石复合陶瓷的抗折强度和抗热震性能。红柱石莫来石化生成的短棒状莫来石晶粒阻碍了沿晶断裂的裂纹扩展,提高了复合陶瓷的抗折强度和抗热震性能。但当红柱石添加量高于5wt%时,莫来石化分解出的方石英较多,溶于高温液相使液相粘度过分增大,抑制了α-堇青石的生长,导致陶瓷样品的性能降低。与添加剂红柱石相比,锆英石的添加不仅提高了复合陶瓷的强度和抗热震性能,还降低其烧结温度,是较为理想的添加剂。锆英石的最佳添加量为15wt%,经1360℃烧结时陶瓷样品具有最佳性能,其吸水率、显气孔率、体积密度和抗折强度分别为0.03%、0.07%、2.31g·cm-3和115.25MPa,经30次热震（1100℃室温,风冷）后样品的强度不降反升,提高了4.10%。硅酸锆弥散分布在α-堇青石晶粒间,诱导裂纹偏转和分叉,提高复合陶瓷样品的抗折强度。同时高温液相中少量Zr4+离子的存在促使热震后晶粒间析出的β-锂辉石以无定形态固溶体的形式存在,使得α-堇青石晶粒结合更为紧密,从而使复合陶瓷的抗热震性能得到改善。（3）掺入稀土氧化物Y2O3有效改善了堇青石-锂辉石复合陶瓷的致密度、抗热震性能和抗高温蠕变性能。Y2O3的掺入能够促进原料中MgO、Al2O3与SiO2等的反应,降低高温液相形成温度,促进陶瓷致密化。同时,晶粒间硅酸钇的生成有利于α-堇青石晶粒结合更为紧密,改善复合陶瓷的机械强度和高温稳定性能。Y2O3的最佳掺入量为7wt%,经1340℃烧结时复合陶瓷性能最佳,其吸水率、显气孔率、体积密度和抗折强度分别为0.04%、0.09%、2.40g·cm-3和122.62MPa。经30次热震（1100℃室温,风冷）后陶瓷样品的抗折强度提高至132.44MPa,且经1100℃高温服役500h后样品的蠕变指数降低了30.77%。（4）采用工业氧化铝、苏州土、桂广滑石和锂辉石为原料,TiO2为晶核剂,熔剂1为助熔剂,制得粘结强度高、与复合陶瓷基体样品物理化学匹配性好以及抗热震性能优异的堇青石-锂辉石微晶玻璃粘结剂。晶核剂TiO2可诱导高温液相非均匀成核,促进β-锂辉石固溶体和α-堇青石微晶的析出,提高粘结剂的强度。高温熔剂能够降低微晶玻璃的软化温度,改善粘结剂与陶瓷基体的物理化学匹配性,提高微晶玻璃粘结剂的粘结性能。当添加1wt%TiO2和30wt%熔剂1时,微晶玻璃粘结剂的的剪切强度高达6.46MPa,远高于粘结剂行业标准1MPa。经30次热震循环（1100℃室温,风冷）后,粘结剂材料的剪切强度提高了25.70%。（5）在（3）的最佳配方基础上,通过加入适量增塑剂CMC和润滑剂等,挤出成型制备了适用于太阳能热发电系统的堇青石-锂辉石复合陶瓷输热管道。经1340℃烧结复合陶瓷管道的吸水率为0.09%,显气孔率为0.19%,体积密度为2.36g·cm-3,抗压强度为29.76MPa及管道粘结处的抗折强度为19.49MPa,且远高于SHA级压力管道的抗压强度指标10MPa;利用液漏法静置200h后复合陶瓷管道表面无红墨水溢出,表现出良好的气密性能;经30次热震后（1100℃室温,风冷）复合陶瓷管道的抗压强度不降反升,提高了9.78%,同时经2001100℃热循环500h后管道粘结处的抗折强度提高至21.62MPa,具有优异的抗热震性能及热循环性能。（6）利用Ansys Workbench 15.0软件建立以空气为传热介质的堇青石-锂辉石复合陶瓷输热管道数学物理模型,研究了管道尺寸对复合陶瓷输热管道传热性能的影响。在管道材质和传热介质一定的条件下,管壁厚度的减小、管径尺寸的增大及管道长度的减短均能改善复合陶瓷输热管道的传热性能。等体积放大有利于降低传热介质的热能和压强损失,提高复合陶瓷输热管道的传热效率和高温稳定性能。这为太阳能热发电用堇青石-锂辉石复合陶瓷输热管道的实际应用奠定了理论依据。
徐笑阳[10]（2016）在《太阳能热发电输热管道用堇青石—莫来石—刚玉复相陶瓷材料的研究》文中提出太阳能热发电是解决当前能源危机的重要途径,如何提高热发电效率已成国内外研究和应用的热点。作为太阳能热发电装置中关键的输热管道在太阳能热发电站中起着传输热能的重要作用,其传热效率直接影响太阳能热发电效率。为满足第三代塔式太阳能热发电装置（以高温空气为工质）的需求,本文以α-Al2O3、合成莫来石、苏州土、滑石和工业氧化铝为原料,采用无压烧结法制备了用于太阳能热发电输热管道的堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷材料,可完全取代第1、第2代太阳能热发电站用的耐高温性能差、不耐腐蚀的金属合金管道。利用TG-DSC、XRD、SEM、FE-SEM和TEM等现代测试技术研究了复相陶瓷配方组成、制备工艺、结构与性能的关系,研究了复相陶瓷的抗热震和致密化机理;揭示了稀土氧化物Sm2O3改善复相陶瓷高温性能和热学性能的作用机制。采用Ansys Workbench软件对不同管道结构的陶瓷管道传热过程中的温度场、压力场和流速场进行了模拟,确定了最佳管道设计工艺。用挤出成型方法制备了太阳能热发电用复相陶瓷输热管道,以堇青石微晶玻璃质管道粘接剂对其进行连接,研究了粘接剂与陶瓷管道间的粘结机理。主要研究成果如下:（1）根据太阳能输热管道结构与性能的要求,设计了原位合成堇青石结合莫来石、刚玉复相陶瓷配方组成并研制了A系列复相陶瓷样品。研究了复相陶瓷配方组成（控制刚玉、莫来石和堇青石的合成质量配比）、烧结温度、结构与性能的关系,探讨了抗热震机理。研究表明,在13401500℃烧结范围内,样品具有良好的耐高温性能,但烧结温度较高,瓷化温度>1460℃。经1500℃烧结A2（设计刚玉、莫来石和堇青石为40wt%、40wt%和20wt%）样品的性能较优,其吸水率为0.10%,气孔率为0.33%,体积密度为3.01g·cm-3,抗折强度为114.07MPa,热膨胀系数为7.38×10-6℃-1（室温800℃）。样品抗热震性好,残余强度达123.23MPa,较热震前样品强度未损失反而增长了8.03%。XRD分析表明样品热震前后相组成均为刚玉、莫来石、镁铝尖晶石和α-石英,FE-SEM分析发现样品还含有少量的堇青石（15wt%）。当配方组成中α-Al2O3和合成莫来石含量较多时,晶粒尺寸较小,比苏州土、滑石等含量较多的配方样品致密度高,但不利于堇青石的原位合成。样品有大量发育良好的柱状刚玉晶粒和块状莫来石晶粒,它们相互交织排列,赋予样品较高的强度;抗热震机理研究表明,热震后的样品中莫来石含量增多,致使应力场增强,裂纹发生分叉和偏转,消耗了热震应力能量,致使样品抗热震性提高。（2）为进一步提高堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷致密度、降低烧结温度,提高原位合成堇青石的量。在A2配方基础上,试验分别添加多种稀土氧化物和变价金属氧化物如Y2O3,Sm2O3,MnO2和V2O5等作为烧结助剂,通过对样品结构性能以及技术经济的对比研究,优选了稀土Sm2O3作为烧结助剂。设计并研制了添加不同稀土Sm2O3的AS（Sm2O3-堇青石-莫来石-刚玉）系列样品,探讨了复相陶瓷致密化机理。结果表明添加0.55wt%的Sm2O3可显着降低复相陶瓷的烧结温度和提高陶瓷的致密度及抗折强度,比A2配方样品的最低烧结温度降低了20120℃。经1420℃烧结AS3（添加3wt%Sm2O3）样品的综合性能最优,吸水率、气孔率和体积密度分别为0.03%,0.10%和3.16g·cm-3,抗折强度可达123.48MPa,样品的相组成为刚玉、莫来石、堇青石、镁铝尖晶石、α-石英和Sm2Si2O7,原位合成堇青石的量增至14.4%。致密化机理研究表明,Sm3+存在于玻璃相中和晶界处,添加Sm2O3不仅可促进了液相烧结,还能在晶界处析出晶体,降低晶界迁移速率,抑止晶粒生长,促进了致密结构的形成。（3）研究了Sm2O3对复相陶瓷高温性能和热学性能的作用机制。结果表明,添加Sm2O3能有效改善复相陶瓷的高温性能和热学性能,添加3wt%Sm2O3的AS3烧结样品比基础配方A2样品具有更好的高温抗蠕变性、抗热震性、高温稳定性以及更低的热导率。经1100℃高温服役100h后形变量仅为0.2mm,抗折强度高达157.74MPa,增长率为27.75%;热膨胀系数也降至5.96×10-6℃-1,经30次热震（1100℃室温,风冷）后抗折强度高达147.81MPa,增长率为19.70%;经2001100℃热循环100次后的抗折强度为147.97MPa,增长了19.83%;AS3样品热物理性能较优,其热扩散系数、比热容和热导率分别为2.86mm2·s-1、0.75J·（g·℃）-1和6.81W·（m·K）-1。抗高温蠕变机理是Sm2O3富集在晶界上与SiO2生成硅酸钐晶相,阻碍了复相陶瓷内部的传质过程,减小扩散率,并细化晶粒,继而降低了复相陶瓷的蠕变率。复相陶瓷优良的耐高温性能将确保太阳能输热管道安全有效地工作。这种优良的抗热震性、抗高温蠕变性及高温稳定性来源于（1）高温试验过程中样品中玻璃相分布更加均匀,热动力驱使一些颗粒状微晶析出形成钉扎效应;（2）原位合成的低热膨胀系数堇青石含量和高温稳定性优异的莫来石含量增加,致使样品热稳定性和强度提高。复相陶瓷优良的热物理性能来源于添加Sm2O3降低了声子的传播速度,加剧了晶格散射,使复相陶瓷的热导率下降,这将有效降低复相陶瓷管道材料的散热速度,确保输送热工质具有较高温度,提高太阳能热发电效率。（4）研制了太阳能热发电用陶瓷输热管道连接用的堇青石微晶玻璃质管道粘接剂,探讨了管道粘接剂配方组成、显微结构对样品粘接性能、抗热震性能、热稳定性能及相组成的影响规律,揭示了管道粘接剂粘结机理。以苏州土、桂广滑石和工业氧化铝为主要原料,TiO2为晶核剂,经核化（800℃,2h）、晶化（950℃,2h）制备了B系列堇青石微晶玻璃,结构性能研究表明外加1wt%TiO2的B1配方样品较优,其吸水率为0.78%,气孔率为1.95%,体积密度为2.50g·cm-3,抗折强度达66.07MPa,热膨胀系数为5.20×10-6℃-1,相组成全为堇青石,堇青石晶粒呈颗粒状,平均粒径较小（0.225μm）,但该微晶玻璃的熔点较高（>1300℃）,不适合管道连接要求。继而展开了降低堇青石微晶玻璃质管道粘接剂熔点的研究工作。即在B1基础上引入高温熔剂,制备了与复相陶瓷管道有良好物理化学适应性的BR系列管道粘接剂。粘接剂BR34（堇青石微晶玻璃60wt%,高温熔剂BF242 40wt%）粘结性能最佳,粘接强度高达10.26MPa,远超过行业标准（JC/T 547-2005）粘接剂的1MPa,相组成为堇青石、钠长石和α-方石英。粘接剂BR34还具有良好的抗热震性和热循环性能,经30次热震（1100℃室温,风冷）后剪切强度为8.51MPa,经100次热循环（2001100℃）粘接剂的剪切强度增至26.93MPa,增长了162.48%。热震和热循环过程中,钠长石熔融产生大量高温液相迅速填充复相陶瓷的表面气孔,并析出大量堇青石晶体,有效改善样品抗热震性能和热循环性能。管道粘接剂粘结机理表明,高温下粘接剂中碱性氧化物沿着复相陶瓷表面孔隙向陶瓷内部渗透即粘结剂中的液相填充复相陶瓷气孔,冷却后在渗透部位析出堇青石晶体,形成“铆接”,致使二者紧密结合。（5）为了提供最佳输热管道设计参数,设计了不同管径（30mm,40mm,50mm）、不同形状（圆孔,六边形,八边形）和不同等体积放大倍数（2.5倍,5倍）的陶瓷输热管道。采用Ansys Workbench软件对其输热管道和传热介质在传热过程中的温度场、压强场以及速度矢量场进行了模拟分析。研究表明,当管材（AS3堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷）、传热介质（高温空气）、管道体积（884224mm3）的条件一定时,适中的管径（40mm）、管道形状为圆形时,温度场分布最均匀,传热效率最高。随着等体积放大,传热效率也提高。（6）为了太阳能热发电用陶瓷输热管道材料的大规模产业化生产,采用挤出成型研制了适合太阳能热发电用的堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷输热管道材料,进行了管道连接试验,并对陶瓷管道材料的物理性能、气密性、耐腐蚀性能、抗热震性能和热循环性能进行了研究。研究表明,经1420℃烧结的管道性能优良,其吸水率、气孔率、体积密度、a轴抗压强度和连接处抗折强度分别为0.07%、0.19%、3.02g·cm-3、32.40MPa和18.35MPa。陶瓷输热管道材料表现出优异的气密性、耐腐蚀性能和热稳定性能,酸、碱腐蚀质量损失均小于0.5%,经30次热震（1100℃室温,风冷）后强度增长了6.29%,在200℃1100℃温度条件下热循环100次抗折强度增长了12.70%。该管道材料满足太阳能热发电用输热管道要求,本研究为太阳能热发电堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷输热管道材料的产业化提供了理论依据。
二、粉煤灰堇青石多孔微晶玻璃的初步研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、粉煤灰堇青石多孔微晶玻璃的初步研究（论文提纲范文）
（1）高碳铬铁渣性能及其资源化应用基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 高碳铬铁渣 |
| 1.1.1 高碳铬铁合金冶炼方式及其冶炼原理 |
| 1.1.2 高碳铬铁渣的产生及其主要组成 |
| 1.2 MgO-Al_2O_3-Si O_2三元体系 |
| 1.2.1 镁铝尖晶石 |
| 1.2.2 镁橄榄石 |
| 1.3 国内外高碳铬铁渣固体废弃物的综合利用及研究现状 |
| 1.3.1 高碳铬铁渣在耐火材料中的应用 |
| 1.3.2 高碳铬铁渣在微晶玻璃中的应用 |
| 1.3.3 高碳铬铁渣在建筑铺路材料中的应用 |
| 1.3.4 高碳铬铁渣在陶瓷中的应用 |
| 1.4 本课题研究目的、意义及研究内容 |
| 1.4.1 本课题研究目的及意义 |
| 1.4.2 本课题主要研究内容 |
| 第二章 实验原料与检测方法 |
| 2.1 主要实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 性能测试 |
| 2.3.1 高碳铬铁渣性能测试 |
| 2.3.2 以高碳铬铁渣为原料制备多孔陶瓷的性能测试 |
| 2.3.3 以高碳铬铁渣为原料制备复相材料的性能测试 |
| 第三章 高碳铬铁渣特性及结构分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高碳铬铁渣基本性质 |
| 3.2.1 高碳铬铁渣理化特性 |
| 3.2.2 高碳铬铁渣导热系数 |
| 3.3 高碳铬铁渣的结构分析 |
| 3.3.1 宏观形貌 |
| 3.3.2 物相分析 |
| 3.3.3 综合热分析 |
| 3.3.4 SEM-EDS分析 |
| 3.3.5 热力学分析 |
| 3.4 高碳铬铁渣浸出毒性 |
| 3.4.1 粒度对铬离子浸出的影响 |
| 3.4.2 高碳铬铁渣浸出毒性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高碳铬铁渣多孔陶瓷应用基础研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 合成与制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 造孔剂添加量对多孔陶瓷的性能及结构影响研究 |
| 4.3.2 烧结温度对多孔陶瓷的性能及结构影响研究 |
| 4.3.3 保温时间及成型压力对多孔陶瓷的性能及结构影响研究 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 高碳铬铁渣在复相材料中的基础应用研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 合成与制备 |
| 5.2.1 实验配方 |
| 5.2.2 制备及升温制度 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 物相组成及性能变化 |
| 5.3.2 优化后物相组成及性能变化 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（2）浅谈粉煤灰制堇青石陶瓷工艺（论文提纲范文）
| 1 粉煤灰预处理技术 |
| 2 粉煤灰制备堇青石相关工艺 |
| 3 实验部分 |
| 3.1 原料及设备 |
| 3.2 制备工艺 |
| 3.3 成分及物相分析 |
| 4 结果与讨论 |
| 5 结论 |
（4）珍珠岩尾矿掺杂稀土元素制备堇青石微晶玻璃及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 微晶玻璃的应用现状 |
| 1.1.1 微晶玻璃建筑领域的应用 |
| 1.1.2 微晶玻璃电磁和航天领域的应用 |
| 1.1.3 微晶玻璃生物和医学领域的应用 |
| 1.2 低温共烧微晶玻璃基板材料 |
| 1.2.1 LTCC基板材料特征 |
| 1.2.2 MAS系微晶玻璃基板材料 |
| 1.3 稀土元素及其在LTCC基板材料方面的应用 |
| 1.4 珍珠岩矿的应用现状 |
| 1.5 研究意义及研究内容 |
| 第2章 微晶玻璃的制备表征及珍珠岩尾矿用量的探究 |
| 2.1 实验原料和实验设备 |
| 2.2 微晶玻璃的制备工艺流程 |
| 2.3 结构与性能的表征方法 |
| 2.4 珍珠岩尾矿用量对α-堇青石微晶玻璃的性能影响 |
| 2.4.1 珍珠岩尾矿用量对基础玻璃热行为的影响 |
| 2.4.2 珍珠岩尾矿用量对微晶玻璃物相的影响 |
| 2.4.3 珍珠岩尾矿用量对微晶玻璃微观结构的影响 |
| 2.4.4 珍珠岩尾矿用量对微晶玻璃密度和抗折强度的影响 |
| 2.4.5 珍珠岩尾矿用量对微晶玻璃介电性能的影响 |
| 2.4.6 珍珠岩尾矿用量对微晶玻璃热膨胀性能的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 稀土元素对α-堇青石微晶玻璃性能的影响 |
| 3.1 不同稀土元素对基础玻璃热行为的影响 |
| 3.2 不同稀土元素对微晶玻璃物相的影响 |
| 3.3 对含有不同稀土元素的微晶玻璃的FTIR分析 |
| 3.4 不同稀土元素对微晶玻璃显微结构的影响 |
| 3.5 不同稀土元素对微晶玻璃显微密度和抗折强度的影响 |
| 3.6 不同稀土元素对微晶玻璃显微介电性能的影响 |
| 3.7 不同稀土元素对微晶玻璃热膨胀系数的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 稀土元素掺杂对微晶玻璃动力学影响 |
| 4.1 结晶动力学理论基础 |
| 4.2 不同Gd_2O_3和Y_2O_3掺量基础玻璃的热行为 |
| 4.3 Gd_2O_3掺杂对α-堇青石微晶玻璃晶化动力学影响 |
| 4.3.1 Kissinger方程计算Eα |
| 4.3.2 Ozawa方程计算Eα |
| 4.3.3 结晶Avrami指数n |
| 4.4 Y_2O_3掺杂对α-堇青石微晶玻璃晶化动力学影响 |
| 4.5 Gd_2O_3和Y_2O_3掺杂微晶玻璃中α-堇青石晶体生长形貌 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录 |
（5）添加Fe3+和h-BN对Cf/BAS复合材料结构与性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 微晶玻璃的种类及制备方法 |
| 1.2.1 微晶玻璃的种类 |
| 1.2.2 微晶玻璃的制备方法 |
| 1.3 BAS微晶玻璃 |
| 1.3.1 BAS微晶玻璃晶体结构和相变 |
| 1.3.2 BAS微晶玻璃的制备方法 |
| 1.4 BAS微晶玻璃的强韧化 |
| 1.4.1 纤维增强BAS微晶玻璃 |
| 1.4.2 晶须增强BAS微晶玻璃复合材料 |
| 1.5 研究目的以及主要内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 主要内容 |
| 第2章 材料制备与结构性能表征 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.2 BAS及 C_f/BAS复合材料的制备 |
| 2.2.1 混合溶胶法制备BAS微晶玻璃 |
| 2.2.2 C_f/BAS微晶玻璃复合材料的制备 |
| 2.3 BAS及 C_f/BAS复合材料的结构和性能表征 |
| 2.3.1 BAS及 C_f/BAS复合材料的结构表征 |
| 2.3.2 拉曼光谱分 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.4 BAS及 C_f/BAS复合材料的性能表征 |
| 第3章 C_f/BAS复合材料的成分与结构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 C_f/BAS基体成分设计 |
| 3.2.1 析晶量对基体弹性模量的影响 |
| 3.2.2 基体与纤维的热匹配分析 |
| 3.3 界面强度对C_f/BAS复合材料失效形式的影响 |
| 3.4 纤维强度分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Li~+掺杂对BAS及 C_f/BAS复合材料结构和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 混合溶胶法制备的BAS的结构和性能研究 |
| 4.2.1 BAS微晶玻璃的烧结 |
| 4.2.2 混合溶胶法制备的BAS微晶玻璃的结构表征 |
| 4.2.3 烧结温度对BAS微晶玻璃力学性能的影响 |
| 4.3 锂离子对BAS微晶玻璃结构和性能的影响 |
| 4.3.1 Li~+掺杂对BAS微晶玻璃烧结性能的影响 |
| 4.3.2 Li~+掺杂对BAS微晶玻璃结构的影响 |
| 4.3.3 Li~+掺杂对BAS微晶玻璃力学性能的影响 |
| 4.3.4 Li~+掺杂BAS微晶玻璃相变机制解释 |
| 4.4 Li~+掺杂对C_f/BAS复合材料结构和性能的影响 |
| 4.4.1 无掺杂C_f/BAS微晶玻璃复合材料的结构和力学性能 |
| 4.4.2 Li~+含量对C_f/BAS微晶玻璃复合材料结构的影响 |
| 4.4.3 Li~+含量对C_f/BAS微晶玻璃复合材料力学性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Fe~(3+)掺杂对BASL2和C_f/BASL2 微晶玻璃结构和性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Fe~(3+)掺杂对BASL2 微晶玻璃的影响 |
| 5.2.1 Fe~(3+)对BASL2 微晶玻璃烧结性能的影响 |
| 5.2.2 Fe~(3+)对BASL2 微晶玻璃析晶性能的影响 |
| 5.2.3 Fe~(3+)含量对BASL2 微晶玻璃微观结构的影响 |
| 5.2.4 Fe~(3+)对BASL2 微晶玻璃力学性能的影响 |
| 5.3 Fe~(3+)掺杂对C_f/BASL2 微晶玻璃复合材料的影响 |
| 5.3.1 Fe~(3+)含量对C_f/BASL2 微晶玻璃复合材料物相的影响 |
| 5.3.2 Fe~(3+)含量对C_f/BASL2 微晶玻璃复合材料的断口形貌的影响 |
| 5.3.3 Fe~(3+)掺杂C_f/BASL2 微晶玻璃复合材料的界面形貌 |
| 5.3.4 Fe~(3+)含量对C_f/BASL2 微晶玻璃复合材料力学性能的影响 |
| 5.3.5 Fe~(3+)掺杂C_f/BASL2 微晶玻璃复合材料的热膨胀性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 添加h-BN对 C_f/BASL2 复合材料结构和性能和性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 添加h-BN对 BASL2 微晶玻璃结构和性能的影响 |
| 6.2.1 h-BN含量对BASL2 微晶玻璃结构的影响 |
| 6.2.2 h-BN含量对BASL2 微晶玻璃力学性能的影响 |
| 6.3 添加h-BN对 C_f/BASL2 微晶玻璃复合材料的影响 |
| 6.3.1 h-BN对 C_f/BASL2 微晶玻璃复合材料结构的影响 |
| 6.3.2 h-BN含量对C_f/BASL2 复合材料力学和热学性能的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）基于界面优化的铬铁冶金渣轻集料制备及混凝土性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 轻集料与轻集料混凝土研究现状 |
| 1.1.1 轻集料混凝土 |
| 1.1.2 轻集料的研究与现状 |
| 1.1.3 轻集料与水泥石界面过渡区 |
| 1.2 铬铁渣的研究与应用现状 |
| 1.2.1 铬铁渣的产生与基本性能 |
| 1.2.2 铬铁渣的资源化应用 |
| 1.2.3 铬铁渣用作普通集料 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容与技术方案 |
| 1.3.3 拟解决的关键科学问题 |
| 1.3.4 拟采取的技术路线 |
| 第二章 铬铁渣普通轻集料的制备与性能 |
| 2.1 原料与方法 |
| 2.1.1 原料 |
| 2.1.2 试验方法 |
| 2.2 设计思路与基本原理 |
| 2.2.1 基本原理 |
| 2.2.2 研究思路与主要内容 |
| 2.3 制备工艺与性能 |
| 2.3.1 铬铁渣掺量 |
| 2.3.2 烧成制度 |
| 2.4 微观结构与机理 |
| 2.4.1 孔结构及其特征 |
| 2.4.2 矿物组成 |
| 2.4.3 微观形貌 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 核壳结构铬铁渣轻集料的组成调控、结构设计及其性能 |
| 3.1 设计思路与基本原理 |
| 3.1.1 设计思路 |
| 3.1.2 基本原理 |
| 3.2 原料与方法 |
| 3.2.1 原料 |
| 3.2.2 试验方法 |
| 3.3 高强轻集料的性能与机理 |
| 3.3.1 烧成温度 |
| 3.3.2 原料组成 |
| 3.3.3 冷却方式 |
| 3.4 核壳结构铬铁渣轻集料的制备与性能 |
| 3.4.1 改性层的制备 |
| 3.4.2 核壳复合工艺 |
| 3.4.3 核壳结构铬铁渣轻集料的基本性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 铬铁渣轻集料混凝土的力学性能与环境协调性 |
| 4.1 原料与方法 |
| 4.1.1 原料 |
| 4.1.2 试验方案 |
| 4.2 铬铁渣轻集料混凝土力学性能 |
| 4.2.1 单轴受压力学性能 |
| 4.2.2 试件破坏形态 |
| 4.3 矿物辅料对铬铁渣轻集料混凝土的影响 |
| 4.3.1 工作性能(和易性) |
| 4.3.2 力学性能 |
| 4.4 铬铁渣轻集料混凝土的耐久性 |
| 4.4.1 抗硫酸盐侵蚀 |
| 4.4.2 抗氯离子渗透性 |
| 4.4.3 抗碳化 |
| 4.4.4 抗冻融循环 |
| 4.5 铬铁渣轻集料及其混凝土的环境协调性 |
| 4.5.1 铬元素溶出试验 |
| 4.5.2 微观结构与机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 界面过渡区特征及其对混凝土性能的影响 |
| 5.1 原料与方法 |
| 5.1.1 原料 |
| 5.1.2 试验方法 |
| 5.2 轻集料-水泥石粘结面单轴受压应力-应变全曲线分析 |
| 5.2.1 应力-应变曲线分析 |
| 5.2.2 试件破坏形态分析 |
| 5.3 轻集料与水泥石界面过渡区 |
| 5.3.1 粘结强度 |
| 5.3.2 水化产物形貌 |
| 5.3.3 界面过渡区结构特征 |
| 5.3.4 显微硬度与弹性模量 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（7）不同高岭土原料合成堇青石的机理及其改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 高岭土资源分布特点和高岭石晶体结构的研究进展 |
| 1.2.1 高岭土资源的分布和特点 |
| 1.2.2 高岭石晶体结构的有序/无序性 |
| 1.3 堇青石矿物学和晶体结构中Si/Al有序性研究进展 |
| 1.3.1 堇青石的矿物学和晶体结构 |
| 1.3.2 堇青石晶体结构中Si/Al有序性的研究方法 |
| 1.4 堇青石的合成、性能和应用的研究进展 |
| 1.4.1 堇青石的合成研究进展 |
| 1.4.2 堇青石的性能研究进展 |
| 1.4.3 堇青石的应用的研究进展 |
| 1.5 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 4种高岭土原料特征及其高岭石晶体结构分析 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验用原料 |
| 2.1.2 测试样品制备 |
| 2.1.3 性能与结构表征 |
| 2.2 结果分析与讨论 |
| 2.2.1 4种高岭土的化学成分和外观分析 |
| 2.2.2 4种高岭土颗粒的显微形貌分析 |
| 2.2.3 不同高岭土流变性能和可塑性能分析 |
| 2.2.4 利用XRD分析高岭石结构的有序/无序性 |
| 2.2.5 利用FTIR分析高岭石结构的有序/无序性 |
| 2.2.6 利用TG-DSC分析高岭石结构的有序/无序性 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 堇青石陶瓷的制备、结构及性能的研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 配方组成设计 |
| 3.1.2 样品制备 |
| 3.1.3 性能与结构表征 |
| 3.2 结果分析与讨论 |
| 3.2.1 利用高温显微镜研究合成堇青石过程中的物理变化 |
| 3.2.2 堇青石陶瓷的制备和烧结性能测试结果分析 |
| 3.2.3 不同高岭土原料制备的堇青石陶瓷中堇青石含量的分析 |
| 3.2.4 合成堇青石陶瓷显微结构的研究 |
| 3.2.5 堇青石陶瓷的热膨胀系数的研究 |
| 3.2.6 堇青石陶瓷电学性能的研究 |
| 3.2.7 影响堇青石陶瓷使用性能的因素分析 |
| 3.2.8 堇青石陶瓷的使用性能评价和应用 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 堇青石合成机理及反应过程的研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 样品制备 |
| 4.1.2 性能与结构表征 |
| 4.2 结果分析与讨论 |
| 4.2.1 堇青石合成过程中物相转变分析 |
| 4.2.2 堇青石合成的反应过程和热力学分析 |
| 4.2.3 堇青石合成过程的烧结动力学 |
| 4.2.4 堇青石合成过程的机理分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 固体核磁共振研究合成堇青石的晶体结构及合成机理 |
| 5.1 实验 |
| 5.1.1 样品制备 |
| 5.1.2 结构与性能表征 |
| 5.2 结果分析与讨论 |
| 5.2.1 合成堇青石晶体结构的XRD分析 |
| 5.2.2 合成堇青石晶体结构的FTIR分析 |
| 5.2.3 合成堇青石晶体结构的~(29)Si NMR分析 |
| 5.2.4 合成堇青石结构Si/Al有序性原因分析 |
| 5.2.5 合成堇青石机理的固体核磁共振的研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 堇青石陶瓷粉体改性的研究 |
| 6.1 实验 |
| 6.1.1 配方组成及设计 |
| 6.1.2 样品制备 |
| 6.1.3 结构与性能表征 |
| 6.2 结果分析与讨论 |
| 6.2.1 堇青石陶瓷粉体的制备及表征 |
| 6.2.2 改性后合成堇青石粉体的外观和显微形貌分析 |
| 6.2.3 SEM-EDS分析 |
| 6.2.4 XRD分析 |
| 6.2.5 FTIR分析 |
| 6.2.6 ~(29)Si NMR分析 |
| 6.2.7 HF-HNO_3 混合酸处对合成堇青石粉体的作用机理探讨 |
| 6.2.8 改性后粉体耐高温性能研究 |
| 6.2.9 改性粉体烧结后试样的显微结构分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 全文结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 下一步研究工作建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
（8）粉煤灰制备无机陶瓷材料的研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 用粉煤灰制备不同主相无机陶瓷材料的研究进展 |
| 2.1 莫来石基陶瓷材料 |
| 2.2 堇青石基陶瓷材料 |
| 2.4 硅灰石基陶瓷材料 |
| 2.5 Si基复合陶瓷材料 |
| 2.5.1 Si C/Al2O3复合陶瓷材料 |
| 2.5.2 Si ALON复合陶瓷材料 |
| 3 总结与展望 |
（9）太阳能热发电输热管道用堇青石-锂辉石复合陶瓷材料的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 太阳能热发电输热管道材料的研究进展 |
| 1.2.2 堇青石陶瓷的研究进展 |
| 1.2.3 锂辉石陶瓷的研究进展 |
| 1.2.4 堇青石-锂辉石复合陶瓷的研究进展 |
| 1.2.5 提高陶瓷高温稳定性能的研究进展 |
| 1.2.6 陶瓷高温粘结剂的研究进展 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 堇青石-锂辉石复合陶瓷的制备、结构与性能 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 样品组成设计 |
| 2.1.2 样品制备 |
| 2.2 结构与性能表征 |
| 2.2.1 化学组成分析 |
| 2.2.2 TG-DSC 分析 |
| 2.2.3 物相组成分析 |
| 2.2.4 显微结构分析 |
| 2.2.5 线收缩率测试 |
| 2.2.6 吸水率、显气孔率及体积密度测试 |
| 2.2.7 抗折强度测试 |
| 2.2.8 抗热震性能测试 |
| 2.2.9 热膨胀系数测试 |
| 2.3 结果分析与讨论 |
| 2.3.1 锂辉石在加热过程中的物理化学变化研究 |
| 2.3.2 原位合成堇青石的研究 |
| 2.3.3 影响堇青石-锂辉石复合陶瓷物理性能的的因素分析 |
| 2.3.4 堇青石-锂辉石复合陶瓷抗热震性能的机理探讨 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 提高堇青石-锂辉石复合陶瓷抗热震性能的研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 样品组成设计 |
| 3.1.2 样品制备 |
| 3.2 结构与性能表征 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 红柱石和锆英石的物相组成分析 |
| 3.3.2 红柱石对堇青石-锂辉石复合陶瓷结构和性能的影响 |
| 3.3.3 锆英石对堇青石-锂辉石复合陶瓷结构和性能的影响 |
| 3.3.4 红柱石影响复合陶瓷抗热震性能的机理 |
| 3.3.5 锆英石改善复合陶瓷抗热震性能的机理探讨 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 堇青石-锂辉石复合陶瓷高温稳定性能优化研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 样品组成设计 |
| 4.1.2 样品制备 |
| 4.2 结构与性能表征 |
| 4.2.1 抗高温蠕变性能测试 |
| 4.2.2 其它结构与性能表征方法 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 CeO2、Y2O3 和 TiO2 对复合陶瓷结构和性能的影响 |
| 4.3.2 CeO2、Y2O3 和 TiO2 对复合陶瓷高温稳定性能的影响 |
| 4.3.3 添加剂 Y2O3 对复合陶瓷结构和性能的影响 |
| 4.3.4 添加剂 Y2O3 提高复合陶瓷抗热震性能的机理 |
| 4.3.5 添加剂 Y2O3 改善复合陶瓷抗高温蠕变性能的机理探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 堇青石-锂辉石复合陶瓷输热管道用微晶玻璃粘结剂的制备及性能 |
| 5.1 实验 |
| 5.1.1 样品组成设计 |
| 5.1.2 样品制备 |
| 5.2 结构、性能表征 |
| 5.2.1 软化温度测试 |
| 5.2.2 剪切强度测试 |
| 5.2.3 其它结构和性能表征 |
| 5.3 结果分析与讨论 |
| 5.3.1 微晶玻璃的结构和性能研究 |
| 5.3.2 微晶玻璃粘结剂与复合陶瓷管道基体的物理化学适应性 |
| 5.3.3 微晶玻璃粘结剂的粘结性能研究 |
| 5.3.4 微晶玻璃粘结剂软化温度的探讨 |
| 5.3.5 微晶玻璃粘结剂的抗热震性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 用于太阳能热发电的堇青石-锂辉石复合陶瓷输热管道研究 |
| 6.1 实验 |
| 6.1.1 堇青石-锂辉石复合陶瓷管道组成设计 |
| 6.1.2 复合陶瓷管道的制备工艺 |
| 6.2 性能与结构表征 |
| 6.2.1 气密性测试 |
| 6.2.2 其它结构与性能表征方法 |
| 6.3 结果分析与讨论 |
| 6.3.1 堇青石-锂辉石复合陶瓷管道物理性能的研究 |
| 6.3.2 堇青石-锂辉石复合陶瓷管道气密性的研究 |
| 6.3.3 堇青石-锂辉石复合陶瓷管道的物相组成及显微结构分析 |
| 6.3.4 堇青石-锂辉石复合陶瓷管道的抗热震性能研究 |
| 6.3.5 堇青石-锂辉石复合陶瓷管道的热循环性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 太阳能热发电用堇青石-锂辉石复合陶瓷输热管道传热性能研究 |
| 7.1 复合陶瓷输热管道的物理模型设计 |
| 7.2 模型参数的确定 |
| 7.2.1 复合陶瓷输热管道的热物理参数 |
| 7.2.2 传热介质的热物理参数 |
| 7.3 复合陶瓷输热管道传热模型的建立 |
| 7.3.1 复合陶瓷输热管道传热模型建立的理论 |
| 7.3.2 复合陶瓷输热管道传热模型的建立和求解 |
| 7.4 结果分析与讨论 |
| 7.4.1 管壁厚度对复合陶瓷输热管道传热性能的影响 |
| 7.4.2 管径尺寸对复合陶瓷输热管道传热性能的影响 |
| 7.4.3 管道长度长对复合陶瓷输热管道传热性能的影响 |
| 7.4.4 等体积放大对复合陶瓷输热管道传热性能的影响 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 全文结论及展望 |
| 8.1 全文结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 下一步研究工作建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
（10）太阳能热发电输热管道用堇青石—莫来石—刚玉复相陶瓷材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 课题相关国内外研究进展 |
| 1.2.1 太阳能热发电输热管道材料研究进展 |
| 1.2.2 堇青石、莫来石、刚玉复相陶瓷研究进展 |
| 1.2.3 提高陶瓷致密化的途径 |
| 1.2.4 改善陶瓷高温性能、热学性能的研究进展 |
| 1.2.5 陶瓷粘接剂的研究进展 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷输热管道材料的制备及研究 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 样品配方组成设计 |
| 2.1.2 样品制备 |
| 2.2 结构与性能测试 |
| 2.2.0 TG-DSC分析 |
| 2.2.1 干燥、烧结线收缩率测试 |
| 2.2.2 吸水率、气孔率和体积密度测定 |
| 2.2.3 抗折强度测定 |
| 2.2.4 抗热震性能测试 |
| 2.2.5 热膨胀系数测定 |
| 2.2.6 相组成分析 |
| 2.2.7 显微结构研究 |
| 2.3 结果分析与讨论 |
| 2.3.1 坯料TG-DSC分析 |
| 2.3.2 样品收缩性能分析 |
| 2.3.3 影响样品的吸水率、气孔率、体积密度的因素 |
| 2.3.4 影响样品抗折强度的因素 |
| 2.3.5 样品相组成分析 |
| 2.3.6 样品显微结构研究及EDS分析 |
| 2.3.7 样品热膨胀性能分析 |
| 2.3.8 样品抗热震机理研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Sm_2O_3对堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷致密度的影响 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 实验所用原料 |
| 3.1.2 配方组成设计 |
| 3.1.3 样品制备 |
| 3.2 结构与性能测试 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 Sm_2O_3对复相陶瓷烧结线收缩、吸水率、气孔率和体积密度的影响 |
| 3.3.2 Sm_2O_3对复相陶瓷抗折强度的影响 |
| 3.3.3 Sm_2O_3对复相陶瓷相组成的影响 |
| 3.3.4 Sm_2O_3对复相陶瓷显微结构的影响 |
| 3.3.5 Sm_2O_3改善复相陶瓷致密化的机理探讨 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Sm_2O_3掺杂改善复相陶瓷的高温性能、热学性能的研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 实验所用原料 |
| 4.1.2 样品制备 |
| 4.2 结构、性能表征 |
| 4.2.1 高温抗蠕变性能测试 |
| 4.2.2 抗热震性能测试 |
| 4.2.3 热膨胀系数测试 |
| 4.2.4 热循环实验和高温服役实验测试 |
| 4.2.5 比热容、热扩散系数和热导率测试 |
| 4.2.6 其它性能与结构表征 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 Sm_2O_3对复相陶瓷的高温抗蠕变性能的影响 |
| 4.3.2 Sm_2O_3提高复相陶瓷的抗热震性能的机理探讨 |
| 4.3.3 Sm_2O_3改善复相陶瓷高温稳定性能的研究 |
| 4.3.4 Sm_2O_3降低复相陶瓷热导率的机理探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 堇青石微晶玻璃质管道粘接剂的研究 |
| 5.1 实验 |
| 5.1.1 样品组成设计 |
| 5.1.2 样品的制备工艺 |
| 5.2 结构、性能表征 |
| 5.2.1 粘度测试 |
| 5.2.2 软化温度测试 |
| 5.2.3 剪切强度测试 |
| 5.2.4 其它结构和性能表征 |
| 5.3 结果分析与讨论 |
| 5.3.1 堇青石微晶玻璃的结构与性能 |
| 5.3.2 微晶玻璃软化温度的确定 |
| 5.3.3 管道粘接剂浆料的粘度分析 |
| 5.3.4 管道粘接剂与陶瓷基体的物理化学适应性 |
| 5.3.5 管道粘接剂粘结性能分析 |
| 5.3.6 管道粘接剂抗热震性能分析 |
| 5.3.7 管道粘接剂热循环性能分析 |
| 5.3.8 管道粘接剂粘结机理探讨 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷输热管道传热数值模拟的研究 |
| 6.1 复相陶瓷输热管道物理模型设计 |
| 6.2 模拟相关参数的确定 |
| 6.2.1 传热介质的热物理参数 |
| 6.2.2 管道的热物理参数 |
| 6.3 复相陶瓷输热管道传热数学模型的建立 |
| 6.4 复相陶瓷输热管道传热模拟结果分析 |
| 6.4.1 管径尺寸对复相陶瓷输热管道传热的影响 |
| 6.4.2 管道形状对复相陶瓷输热管道传热的影响 |
| 6.4.3 等体积放大对复相陶瓷输热管道传热的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 太阳能热发电输热管道用复相陶瓷材料的研究 |
| 7.1 实验 |
| 7.1.1 太阳能热发电用复相陶瓷输热管道配方组成设计 |
| 7.1.2 陶瓷输热管道材料制备 |
| 7.2 结构与性能测试 |
| 7.2.1 管道气密性测试 |
| 7.2.2 可塑性能测试 |
| 7.2.3 其它结构与性能表征 |
| 7.3 结果分析与讨论 |
| 7.3.1 复相陶瓷输热管道材料物理性能的研究 |
| 7.3.2 复相陶瓷输热管道材料气密性的研究 |
| 7.3.3 复相陶瓷输热管道材料耐腐蚀性能的研究 |
| 7.3.4 复相陶瓷输热管道材料相组成和显微结构分析 |
| 7.3.5 复相陶瓷输热管道材料抗热震性能的研究 |
| 7.3.6 复相陶瓷输热管道材料热循环性能的研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 全文结论及展望 |
| 8.1 全文结论 |
| 8.2 全文创新点 |
| 8.3 下一步研究工作重点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
四、粉煤灰堇青石多孔微晶玻璃的初步研究（论文参考文献）
- [1]高碳铬铁渣性能及其资源化应用基础研究[D]. 冯泽成. 武汉科技大学, 2021(01)
- [2]浅谈粉煤灰制堇青石陶瓷工艺[J]. 金震楠,羊新伟,娄炎群,周文. 科学技术创新, 2021(03)
- [3]典型铁合金渣的资源化综合利用研究现状与发展趋势[J]. 苗希望,白智韬,卢光华,刘磊,郭敏,程芳琴,张梅. 工程科学学报, 2020(06)
- [4]珍珠岩尾矿掺杂稀土元素制备堇青石微晶玻璃及性能研究[D]. 葛灵. 信阳师范学院, 2020(07)
- [5]添加Fe3+和h-BN对Cf/BAS复合材料结构与性能的影响[D]. 吴松松. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [6]基于界面优化的铬铁冶金渣轻集料制备及混凝土性能研究[D]. 张礼华. 东南大学, 2018(01)
- [7]不同高岭土原料合成堇青石的机理及其改性研究[D]. 陆成龙. 武汉理工大学, 2018(07)
- [8]粉煤灰制备无机陶瓷材料的研究进展[J]. 左绪俊,王臣,费乾峰,陈钊,杨本宏. 安徽农学通报, 2017(16)
- [9]太阳能热发电输热管道用堇青石-锂辉石复合陶瓷材料的研究[D]. 胡成. 武汉理工大学, 2017(02)
- [10]太阳能热发电输热管道用堇青石—莫来石—刚玉复相陶瓷材料的研究[D]. 徐笑阳. 武汉理工大学, 2016(04)