粉煤灰——赤泥多孔陶瓷材料的制備及性能研究.pdf

1、粉煤灰和赤泥的排放嚴(yán)重污染環(huán)境，如何大量高質(zhì)的處理和利用粉煤灰與赤泥已成為我們面臨的一大難題。本文以粉煤灰和赤泥兩種工業(yè)廢渣為主要原料，采用添加造孔劑法制備出了高氣孔率、高強(qiáng)度的多孔陶瓷材料，為粉煤灰和赤泥的綜合開發(fā)和利用提供了新途徑。
　　 本文研究了骨料的不同配比、造孔劑添加量、燒成溫度、保溫時間、添加劑添加量對多孔陶瓷樣品的顯氣孔率、抗折強(qiáng)度、吸水率、線性收縮率、體積密度、顯微結(jié)構(gòu)及物相等的影響。
　　 結(jié)果表明，

2、兩種骨料的配比、造孔劑含量、燒成溫度對樣品顯氣孔率、抗折強(qiáng)度、吸水率、線性收縮率、體積密度有顯著影響。所制備的多孔陶瓷材料的氣孔率主要受骨料、造孔劑、燒結(jié)制度的影響;強(qiáng)度受添加劑和燒成溫度的影響較大。適量增加赤泥含量有助于多孔陶瓷強(qiáng)度和氣孔率的提高，但過量的赤泥易引起樣品線性收縮率的增大;隨著造孔劑添加量的增加，樣品顯氣孔率和吸水率增大，抗折強(qiáng)度和體積密度降低;燒成溫度越高，樣品結(jié)構(gòu)越致密，顯氣孔率和吸水率降低，抗折強(qiáng)度和體積密度增加;

3、膨潤土增加了坯體的可塑性，提高了樣品強(qiáng)度，但不利于顯氣孔率;硼砂的添加不但能降低燒成溫度，實現(xiàn)低溫?zé)Y(jié)，而且能顯著提高樣品強(qiáng)度。綜合考慮粉煤灰與赤泥的比例宜控制在3/1～2/1，燒成溫度在1125℃～1150℃，造孔劑添加量在15％～25％，膨潤土添加量在2％～4％，硼砂添加量在2％～3％。典型配方粉煤灰與赤泥添加質(zhì)量比為2/1時，于1150℃下燒成樣品的顯氣孔率為48.33％，抗折強(qiáng)度為16.5Mpa，體積密度為1.28g/cm3，線

4、性收縮率為4.75％，粉煤灰和赤泥綜合利用率達(dá)到76％。
　　 多孔陶瓷XRD分析結(jié)果表明，晶相組成主要是紅柱石(Al2SiO5)、氧化鐵(Fe2O3)、鈣鈉長石([Ca，Na][Al，Si]2Si2O5)、鈣鐵榴石[Ca2Fe2(SiO4)2]。赤泥含量高的樣品中游離態(tài)的氧化鐵(Fe2O3)較多。燒成溫度對多孔陶瓷的晶相組成沒有明顯影響。SEM形貌分析表明，多孔陶瓷內(nèi)部氣孔分布均勻，孔徑范圍約為5μm-40μm且三維連通，孔隙