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莫来石是一种优质的耐火原料,通常被用于陶瓷的制备,工业上一般通过加热硅铝酸盐制得莫来石。粉煤灰中含有莫来石相,因此可从粉煤灰中分离得到莫来石,这不仅节约了资源,实现了粉煤灰的潜在利用价值,更是对环境的保护。本实验以赤峰元宝山电厂粉煤灰制备的莫来石为原料,采用有机泡沫浸渍法制备莫来石泡沫陶瓷既降低了原料成本,又提高了泡沫陶瓷的经济性,具有一定的经济价值。 本论文首先研究了泡沫陶瓷坯体的制备工艺,通过对泡沫陶瓷料浆粘度、前驱体挂浆量的测试,探索了固相含量、粘结剂加入量和球磨时间对料浆性能的影响,实验证明当料浆的固相含量为60%左右,氢氧化铝加入量为2.5%~3%,球磨时间为8h时,所得料浆较适合挂浆。通过探索粘度和挂浆量之间的关系,得到当有机前驱体挂浆量在40%左右,坯体的开孔率最佳,此时料浆的粘度为1500MPa?s左右。实验为增加陶瓷韧性,引入了第二相氧化锆,通过对泡沫陶瓷制品的抗压强度的测试,探索了氧化锆加入量对陶瓷强度的影响,得到当氧化锆加入量为固相含量的4%时,所得料浆制备得到的泡沫陶瓷制品强度最高。 通过研究干燥制度和升温速度对坯体形貌的影响,及保温时间对陶瓷强度的影响,最终确定泡沫陶瓷的干燥制度为自然干燥24h后放入恒温鼓风干燥箱80℃干燥10h,最后进行烧结。烧结制度为一阶升温升至150℃,升温速度为1℃/min,此阶段是排除坯体内部的结合水,保温2h后继续升温。二阶升温至650℃,这一阶段的升温速度是0.5℃/min,此阶段有机前驱体分解,产生有机气体并排除,保温4h后继续升温。第三阶段升温至最终温度1400℃,升温速度为1℃/min,保温时间2h后降温。按照上述方案最终制得了开孔率80%,抗压强度为0.867MPa的泡沫陶瓷制品。