刚玉-莫来石质保温隔热材料的制备与应用研究

摘要

我国高能耗产业如钢铁、建材等持续快速发展，节能降耗成了人们关注的重点，开发节能新材料成为科研人员的重要研究方向。本论文以煅烧α-Al2O3为原料，泡沫胶凝法制备刚玉-莫来石质保温隔热耐火材料。研究了四种不同促凝剂对硅溶胶的促凝作用，四种不同发泡剂的发泡性能，发泡剂与促凝剂的相容性，硅溶胶加入量对试样强度和线收缩率的影响，烧成温度对试样烧成线变化率和常温耐压强度的影响，并测定了试样的重烧线变化率。以铝矾土为主要原料制备的刚玉莫来石质保温隔热材料，应用于加热炉上中温型热辐射元件的制备。
　　研究结果表明，促凝剂宜用氯化铵；发泡剂宜采用1g洛阳1＃发泡剂配入60g水中（稀释倍数为60）发泡效果最好；以25wt％硅溶胶作为胶凝剂，0.3wt%氯化铵为促凝剂得到的试样胶凝效果最好；烧成温度对制品的线变化率和常温耐压强度有一定影响，随着烧成温度的提高，试样的线变化率增大，常温耐压强度逐渐降低；1300~1450℃×4h下烧成的试样在1450℃×8h下重烧时的线变化率随着烧成温度的提高而降低。实验制备得到了体积密度约0.8g/cm3、常温耐压强度为8~10MPa的刚玉-莫来石质保温隔热耐火材料。通过 XRD衍射分析可知，样品的主晶相是刚玉与莫来石。
　　在实验室研究成果基础上采用泡沫胶凝法制得了中温型热辐射元件，将其用于加热炉中，可起到节能降耗的效果。

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第一章 绪论

1.1 前言

1.2 保温隔热材料概述

1.3 泡沫胶凝法制备保温隔热材料

1.4 刚玉莫来石质保温隔热材料的研究与应用现状

第二章 实验部分

2.1 实验原料及仪器

2.2 材料性能测试

2.3 实验内容

第三章 刚玉莫来石质保温隔热材料的制备

3.1 发泡剂性能研究

3.2 促凝剂对硅溶胶的促凝作用的影响

3.3 促凝剂对发泡性能的影响

3.4 加料顺序对泥浆性能的影响

3.5 硅溶胶加入量对样品性能的影响

3.6 搅拌时间对样品性能的影响

3.7 烧成温度对样品性能的影响

3.8 样品的外观和 XRD 表征

3.9 小结

第四章 刚玉莫来石质保温隔热材料的应用

4.1 热辐射体简介

4.2 中温型热辐射元件的制备

4.3 中温型热辐射元件的应用

第五章 结论

参考文献

致谢