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物理实验的陶瓷渣有什么用

发布时间:2022-11-22 11:04:08

‘壹’ 陶瓷滤芯 干什么用的

陶瓷过滤芯有什么用途?
过滤芯用来除去药液、镀液、自来水中的固体微粒,炭过滤芯则除去液中的有机杂质。过滤时,溶液经泵推动,流经过滤筒及滤芯,微粒就在滤芯中被隔除,过滤后的溶液再经过芯管回到电镀槽或溶液缸内。诚然,滤纸也能滤去微粒,但作用同滤芯不同,滤纸是靠表面隔除微粒,而滤芯的滤渣则藏在纱线间,其表面积比滤纸要大得多。

‘贰’ 陶瓷过滤器工作原理是什么陶瓷过滤器有什么用

陶瓷过滤器顾名思义就是,使用陶瓷作为基础的原材料加工生产而成的一种过滤器装置,主要用在一些生产加工领域,因为陶瓷本身质地比较稳定,性价比也比较出色,所以用陶瓷制作而成的过滤器也只有这两方面的优势,它们可以在航空航天领域或者是建筑机械和农用机械的制造过程中扮演着关键的角色,而且合适的陶瓷过滤器结构均匀,表面光滑,强度不错,是一种极为具有价值的工具配件。

一、陶瓷过滤器什么用

泡沫陶瓷过滤器是近一二十年来发展起来的一种新型过滤器,通过陶瓷过滤器,可以有效地去除或降低熔铸金属液中的夹杂物,提高金属液体的纯净度,使熔铸出的金属铸件表面光滑,结构均匀,强度提高,废品率降低,同时进一步减少了机加工损耗,提高了劳动生产率。

该产品主要用于铸造行业的金属浇铸过滤,适用于铸钢、铸铁、铸铝、合金、有色金属铸件的铸造及大型铸件的铸造。因此产品广泛用于汽车、造船、机车、农机、建筑机械、航空、航天、机床、电器、工程管道、阀门、管件等机械制造工业的各种铸件的铸造。由于在铸造过程采用泡沫陶瓷过滤器过滤了熔融金属液中含有的金属氧化物等固体渣,从而提高了铸件的质量和成品率,因此使用泡沫陶瓷过滤器促进了铸造行业的技术进步。

二、工作原理

一种陶瓷过滤器,由具有两个端面和外周面并隔开隔壁形成有多个从一个所述端面一直贯穿到另一个所述端面的被净化流体的主流路的多孔质体,和配置在所述主流路的内壁面的过滤膜所构成,通过使从所述一个端面侧的开口部流入所述主流路的所述被净化流体透过所述过滤膜以及所述多孔质体的内部来进行净化,并作为净化流体从所述多孔质体的所述外周面被取出,或者,通过使从所述多孔质体的所述外周面流入的所述被净化流体透过所述多孔质体内部以及所述过滤膜来进行净化,并作为净化流体从所述主流路的至少所述一个端面侧的开口部被取出。

上文为大家推荐举例的陶瓷过滤器是近年来发展起来的一种新型过滤器,和其它传统的使用塑料或者是钢材制作而成的过滤器相比较而言,产品不仅仅性价比出色,而且可以有效去除金属液体中的杂质物质,从而提高金属液体的纯净度,除此之外,合格的陶瓷过滤器还被广泛应用在电气工程管道的加工操作过程中,有意向的朋友可以参考了解上文所述,在购置的过程中或者后期的使用过程中肯定能够派上一定的用场。

‘叁’ 碳化硅陶瓷的用途有哪些

导语:碳化硅陶瓷是一种具有着非常不错的常温力学性能的材料,它在使用的过程中能够很好的适应外界的环境,而且具有着很不错的抗氧化的能力以及抗腐蚀的能力,所以它被广泛的运用在了很多的领域,而且受到了业内的一致好评,而且随着技术的不断改进,碳化硅陶瓷的质量和适应性也处于一种不断上升的状态,这也进一步的促进了碳化硅陶瓷的使用性能的进一步提高。

碳化硅陶瓷的用途的介绍

密封环:因为碳化硅这种材料制成的碳化硅陶瓷具有着很不错的强度、硬度以及抗摩擦的能力,而且在使用的过程中碳化硅陶瓷能够很好的抵制一些化学物质的影响,这也是其它物质做不到的,所以它被运用于制造密封环。在加工的时候它能够和石墨进行一定比例的配置,然后在输送强碱以及强酸的时候能够发挥很大的作用,这也是体现了它制造密封环的良好性能。


研磨介质:因为碳化硅陶瓷的强度是很不错的,所以这种材料被运用于耐磨机械的零件当中,而且我们可以发现的是它被运用在振动球磨机和搅动球磨机的研磨介质中,并且具有着很不错的使用功能性能。


防弹板:因为碳化硅陶瓷的弹道性能是比较好的,而且价格也比较的便宜,所以它被广泛的运用于防弹装甲车的制造当中。有的时候它也被运用于制造保险柜,舰船的防护以及运钞车的防护当中,而且它很好的体现出了碳化硅陶瓷的优良性能,同时很好的满足了人们的日常生活和工作的需要。


喷嘴:我们现在使用到的喷嘴大多数是由氧化铝以及碳化铝等材料制成的,但是也有由碳化硅陶瓷制成的喷嘴,这种喷嘴的价格要比其它材料制成的喷嘴更加的便宜,但是它使用的环境受到了一定的限制,目前在有冲击力以及振动的喷砂的环境中使用的是比较多的,但是总体来看的话使用性能还是很不错的。


结语:从整体来看的话碳化硅陶瓷是很不错的,优秀的性能再加上低廉的价格,使得它要比同类型的材料更加的具有市场优势。同时这种材料目前的使用性还是很强的,可以看到的是它使用的领域也越来越多,适应的环境也越来越广。

‘肆’ 垃圾桶上放置的小石子是干什么用的

垃圾桶上的石头叫做石米或者石渣,是无污染、无辐射、环保型天然石材,具有良好的抗压耐磨、耐腐蚀等特性。其主要作用有:

1、给吸烟认识灭烟用,并防止高温的烟头灼烧垃圾桶表面,同时而且不用将烟头按压,只需要把烟头挤在石米中就会很快熄灭。

2、第二是用来给人吐口香糖、吐痰的,保持垃圾桶表面清洁。

(4)物理实验的陶瓷渣有什么用扩展阅读:

石渣的其他用途

1制砖

电石渣中活性氧化钙的含量达到40%以上,可代替石灰激发煤渣(或煤灰)的活性,因而制成的砖具有一定强度。以电石渣完全代替石灰掺入,可获得与用石灰效果相同的砖,但以掺入量30%为最好。利用电石渣生产的煤渣砖、粉煤灰砖一般在130~150号之间,好的可达180~190号。

这种砖强度优于普通红砖(普通红砖为70~150号)。生产工艺简单,只经过配料、破碎、轮碾、成型、蒸养几个工序,建厂投资少,见效快。

2、制水泥

电石渣先用水洗法除去其中的硅铁块,经过沉降排去上层清水,下层浓浆含水量约66~70%。将煤、黄土、铁矿渣按16:16:5的重量配比送入泥浆磨,磨时连续加水制成含水54~98%的泥浆。

然后将电石渣和泥浆均匀配成含氧化钙48±1%的料浆,脱水干燥后粉碎,再成型为具有一定大小的圆球,送入立窑,经煅烧、粉碎后,磨成水泥。

3、制砂浆和麻刀灰

电石渣的化学组成符合二级低镁石灰标准,同水泥、砂子可搅拌成砌筑砂浆,称为电石渣水泥砂浆。其抗压强度、抗冻性能、粘结力、软化系数值等方面都符合规定要求。

用电石渣与青灰浆按9:1比例可配制成麻刀灰,其不透水性比白灰膏麻刀灰好,抗冻、耐热以及冻融性能合格。

4、制漂白液

电石渣以等量水清洗两次以上,除去石块和其他杂质,配制成含氢氧化钙12~15%的水溶液,经两次氯化后,可得含有效氯8%以上的漂白液。以电石渣制取漂白液可节省石灰,但稳定性差,应及时使用。

‘伍’ 进口的陶瓷泵跟国产的陶瓷泵相比有哪些优势

首先说差距:加工精度,装配工艺,材质等。反映到实际使用表现在:表面质量、能耗、使用稳定性、寿命。就是看着漂亮、省电、毛病少、用的时间长。当然也有劣势:价格高、交货期长、维护成本高、零配件供货难保障。随着国内泵厂的发展,差距在逐渐缩小。这些差距有些确实是国内水平达不到导致的,而有些完全是国内市场环境做的孽。举几个例子:C厂与国外公司合作生产某种泵,实际寿命比一般市场产品寿命高,成本还不高。其中一个关键技术核心是过流件特殊材质。所有的生产环节都是咱们干,老外派几个人驻厂,他们别的不干?就在铸造车间蹲着,原料配的差不多了,都扔炉子里。好,中国人都出去,他们再把一些秘密配料扔进去,然后开炉。坏吧?还真没招儿?你说拿成品搞材料分析,弄明白怎么回事?没人干,反正能赚钱就行。再说,表面质量。我亲眼看到国内一泵厂,出口的泵和卖国内的泵放一起,国内的打磨打磨就刷底漆了。出口的呢?不但打磨的仔细,有点小瑕疵还得补腻子,又是喷砂又是好几遍漆的。两边一比,就是一个高富帅一个矮穷矬啊。老外要求高,不这么搞人家不收货啊。国内也这么搞?一是没人在乎,二是那点成本干点什么不好。更别说为了拿合同拼命降价,降价就得抠成本啊,材质减点,做薄点,用点便宜的轴承,用点回收料。没办法,你卖10块就有人敢卖9块半。再说技术核心:其实就两点,效率和材料。作为最简单的机械。泵效率能提个1%,那就是了不得的技术突破了。很遗憾,中国没走在前面。材料,目前国内好多泵厂还用着80年代引进的技术。不过有些领域还是有咱们自己研发的材料的。不过整体落后还是不争的事实。总结:随着中国的发展,我们已经成为水泵生产和使用大国。全国4000家泵厂,或艰难或更艰难的生存着。什么时候4000家变成400家或100家的时候,可能就是我们追平差距的时候吧。

‘陆’ 有没有用过中力安陶瓷刹车片的,质量怎么样啊

中力制动——什么是陶瓷刹车片?1.概述陶瓷刹车片是刹车片的一种,很多消费者起初都会误认为陶瓷制成的,其实陶瓷刹车片是从金属陶瓷而非非金属陶瓷的原理出发,刹车片由于高速大力制动时,在摩擦表面产生高温,据测定,可达到800~900度,有的甚至更高。在此高温下,制动片表面会发生金属陶瓷烧结类似反应,使刹车片在此温度下有良好的稳定性。而传统的刹车片在此温度下不会产生烧结反应,由于表面温度急剧升高会使表面物质熔化甚至产生气垫,这就有造成连续刹车后刹车性能急剧降低或者刹车全失的情况。包括矿物纤维、芳纶纤维和陶瓷纤维(因为钢纤维会锈蚀,产生噪音和粉尘,因此不能满足陶瓷型配方的要求),比其他的刹车片颜色更淡并且更昂贵,陶瓷型刹车片更清洁安静,并且在提供卓越刹车性能的同时,不磨耗对偶件。陶瓷型配方并非指的使用陶瓷纤维的配方,判断一个配方是否为陶瓷型的标准主要是材料的性能,但这个材料指的不是用什么原材料,而是成品的性能。2.特征轮子上少落灰;盘片和对偶的寿命长;无噪音/无震颤/不伤盘。陶瓷刹车片相比其他类型的刹车片有如下的优点:(1)陶瓷刹车片与传统刹车片最大差别是没有金属。传统刹车片中金属是主要产生摩擦力的材料,制动力大,但是磨损大,而且易出现噪音。安装陶瓷刹车片后,在正常行驶中,不会产生异常嚣叫(即刮嚓声)。因为陶瓷刹车片中不含金属成份,所以就避免了传统金属刹车片与对偶件(即刹车片与刹车盘)相互磨擦的金属嚣叫声。(2)稳定的摩擦系数。摩擦系数是任何摩擦材料最重要的性能指标,关系刹车片制动能力的好坏。在刹车过程中由于摩擦产生热量,工作温度的增高,一般的刹车片的摩擦材料受温度的影响,摩擦系数开始下降。在实际的应用中会降低摩擦力,从而降低了制动作用。普通刹车片摩擦材料不成熟,摩擦系数太高造成制动过程中方向失控、烧片、刮伤刹车盘等不安全因素。即使刹车盘的温度高达到650度时,陶瓷刹车片的摩擦系数仍在0.45-0.55左右,能保证车辆具有良好的刹车性能。(3)陶瓷具有较好的热稳定性和较低的热传导率,良好的耐磨性。长期使用温度在1000度,此特性使陶瓷可适合各种高性能制动材料的高性能要求,可满足刹车片高速化、安全化、高耐磨等技术要求。(4)具有良好的机械强度和物理性能。能够承受较大的压力与剪切力。摩擦材料制品在装配使用之前,有需进行钻孔、装配等机械加工,才能制成刹车片总成。因此要求摩擦材料必须具有足够的机械强度,以保证在加工或使用过程中不出现破损与碎裂。(5)具有很低的热衰减性。无论m09号料的第一代陶瓷产品还是td58的第四代陶瓷刹车片,仍然能保证车辆具有良好的刹车性能,以保证安全,刹车片热衰减的现象很小。(6)提升刹车片的性能。因陶瓷材料的散热快的缘故,所以用于刹车的制造中,它的摩擦系数都要高于金属刹车片的摩擦系数。(7) 安全性。 刹车片在制动时会产生瞬时的高温,尤其在高速行驶或紧急制动时。在高温状态下,摩擦片的摩擦系数会下降,称为热衰退性。普通刹车片热衰退性的低,高温状态和紧急制动时的产生刹车油温度升高使刹车制动延迟,甚至丧失制动效果安全系数低。(8)舒适性。在舒适性指标中,车主往往最关心的是刹车片的噪音情况,其实噪音也是 普通刹车片长久以来无法解决的问题。噪音产生于摩擦片与摩擦盘之间的非正常摩擦,其产生的原因非常复杂,制动力、刹车盘温度、车辆速度以及气候条件都有可能是噪音产生的原因。此外噪音在制动起始、制动实施和制动释放三个不同阶段产生的原因是不一样的。如果噪音频率在0~550hz之间,车内是不会感觉到的,但如果超过800hz,车主就能明显感觉到制动噪音。(9)优良的材质特性。陶瓷刹车片采用的大颗粒石墨/黄铜/高级陶瓷(非石棉)和半金属等高科技材料具有耐高温、耐磨、刹车稳定、修复伤刹车盘、环保、无噪音使用寿命长等优点,克服了传统刹车片的材料和工艺上的缺陷是目前国际上最尖端的高级陶瓷刹车片。除此之外,陶瓷渣球含量低,增强性好,也可降低刹车片的对偶磨损和噪音。(10)使用寿命长。使用寿命是大家非常关注的指标,普通刹车片的使用寿命在6万公里以下,而陶瓷刹车片的使用寿命在10万公里以上。那是因为陶瓷刹车片采用的独特配方材料只有1到2种含静电的粉末,其他的材料都为无静电的材质,这样掉粉就会随车辆的运动而被风带走,不会粘附在轮毂上影响美观了。陶瓷材料的寿命比普通半金属的提高50%以上。使用陶瓷刹车片后,在刹车盘上不会出现刮槽(即划痕),延长了原车刹车盘20%的使用寿命。 陶瓷刹车片 @2019

‘柒’ 多孔陶瓷的主要用途有哪些

(1)气孔率高。多孔陶瓷的重要特征是具有中较多的均匀可控的气孔。气孔有开口气孔和闭口气孔之分,开口气孔具有过滤、吸收、吸附、消除回声等作用,而闭口气孔则有利于阻隔热量、声音以及液体与固体微粒传递。
(2)强度高。多孔陶瓷材料一般由金属氧化物、二氧化硅、碳化硅等经过高温煅烧而成,这些材料本身具有较高的强度,煅烧过程中原料颗粒边界部分发生融化而粘结,形成了具有较高
强度的陶瓷。
(3)物理和化学性质稳定。多孔陶瓷材料可以耐酸、碱腐蚀,也能够承受高温、高压,自身洁净状态好,不会造成二次污染,是一种绿色环保的功能材料。
(4)过滤精度高,再生性能好。用作过滤材料的多孔陶瓷材料具有较窄的孔径分布范围和较高的气孔率与比表面积,被过滤物与陶瓷材料充分接触,其中的悬浮物、胶体物及微生物等污染物质被阻截在过滤介质表面或内部,过滤效果良好。多孔陶瓷过滤材料经过一段时间的使用后,用气体或者液体进行反冲洗,即可恢复原有的过滤能力。
材质
(1)高硅质硅酸盐材料,它主要以硬质瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷颗粒为骨料,具有耐水性、耐酸性,使用温度达700℃。
(2)铝硅酸盐材料,它以耐火粘土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石颗粒为骨料。具有耐酸性和耐弱碱性,使用温度达1 000℃。
(3)精陶质材料,它以多种粘土熟料颗粒与粘土等混合烧结,得到微孔陶瓷材料。
(4)硅藻土质材料,它主要以精选硅藻土为原料,加粘土烧结而成。用于精滤水和酸性介质。
(5)纯炭质材料,它以低灰分煤或石油沥青焦颗粒为原料,或加入部分石墨,用稀焦油粘结烧制而成,用于耐水、冷热强酸、冷热强碱介质以及空气的消毒和过滤等。
(6)刚玉和金刚砂材料,它以不同型号的电熔刚玉和碳化硅颗粒为骨料,具有耐强酸、耐高温的特性
(7)堇青石、钛酸铝材料,其特点是热膨胀系数小,因而广泛用于热冲击环境。
添加剂
(1)助熔剂
陶瓷助熔剂的主要作用是降低烧成温度,增加液相,扩大烧成范围,提高坯体的力学强度和化学稳定性。常用的助熔剂有长石、珍珠岩、滑石、蛇纹石、硅灰石、石灰石、白云石等。
(2)增塑剂
陶瓷增塑剂主要作用是提高陶瓷坯体的整体塑性,保证坯体具有一定的强度,使坯体在烧成前保持原有形状。常用的增塑剂有粘性土、木节土、球土等。
(3)粘结剂
粘结剂是指为了提高坯体的强度或防止粉末偏析而添加到陶瓷坯料中的具有粘结作用的添加剂。粘结剂一般选择易于在烧结前或烧结过程除掉的物质,如淀粉、石蜡、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。水玻璃具有较好的粘性,水分挥发后留下的硅酸钠可以作为陶瓷的成分,所以也常被用作粘结剂。
(4)致孔剂
加入致孔剂是为了提高陶瓷的气孔率、扩大比表面积。致孔剂主要有天然有机细粉、煤粉、石灰石、白云石、烧沸石、珍珠岩、浮石等。一般来讲,增加致孔剂的用量可以提高陶瓷的气孔率,但是会引起陶瓷强度下降,因此必须控制致孔剂的添加比例。以石灰石和白云石作致孔剂时,在煅烧过程分解生成的CaO和MgO具有助熔作用,如果在煅烧温度过高、时间过长,会与原料中的部分物质形成玻璃相,填充部分已形成的气孔,降低陶瓷的气孔率
(5)流变剂
浆料的流动性能保证浆料在浸渍过程中能渗透到有机泡沫中,并均匀地涂敷在泡沫网络的孔壁上。浆料的触变性即要求浆料具有在静止时处于凝固状态,但在外力作用下又恢复流动性的特性。良好的触变性可以保证在浸渍浆料和挤出多余浆料时,在剪切作用下降低粘度,提高浆料的流动性,有助于成型,而在成型结束时,浆料的粘度升高,流动性降低。这就使得附着在孔壁上的浆料容易固化而定型,避免了因为浆料的流动造成坯体严重堵孔而影响制品的均匀性。
(6)分散剂
为了提高浆料的固含量,无论是水基体系还是非水基体系均需加入分散剂。分散剂可以提高浆料的稳定性,阻止颗粒再团聚,进而提高浆料的固含量。
(7)消泡剂和表面活性剂
为了防止浆料在浸渍和挤出多余浆料的过程中起泡而影响制品的性能,需加入消泡剂,一般采用低分子量的醇和硅酮。陶瓷浆料为水基浆料时,如果有机泡沫与浆料之间的润湿性差,在浸渍浆料时就会出现泡沫结构的交叉部分附着较厚的浆料,而在结构的桥部和棱线部分附着很薄的浆料的现象。这种情况严重时会导致烧结过程中坯体开裂,使多孔陶瓷的强度明显降低。因此,通常采用添加表面活性剂的方法以改善陶瓷浆料与有机泡沫体之间的附着性来解决此问题。
制备
发泡工艺
发泡工艺是陶瓷组分添加有机或无机化学物质,通过化学反应等产生挥发气体,经干燥和烧成制成多孔陶瓷。发泡工艺与泡沫浸渍工艺相比,更容易控制制品的形状、成分和密度,并可制备各种气孔形状和大小的多孔陶瓷,特别适用于制备闭气孔的陶瓷材料。用来做发泡剂的化学物质有很多种类,例如,用碳化钙、氢氧化钙、铝粉硫酸铝和双氧水作发泡剂;由亲水性聚氨脂塑料和陶瓷泥浆同时发泡制备多孔陶瓷;用硫化物和硫酸盐混合作发泡剂等。
添加成孔剂工艺
此工艺是通过在陶瓷配料中添加造孔剂,利用造孔剂在坯体中占据一定的空间,然后经过烧结,造孔剂离开而形成气孔来制备多孔陶瓷。添加造孔剂制备多孔陶瓷的工艺流程与普通的陶瓷工艺流程相似。造孔剂的种类有无机和有机两类,无机造孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等高温可分解的盐类,以及煤粉、碳粉等。有机造孔剂主要是天然纤维、高分子聚合物和有机酸等。造孔剂颗粒的形状和大小决定了多孔陶瓷材料气孔的形状和大小。多孔陶瓷材料的成型方法与普通陶瓷的成型方法类似,主要有模压、挤压、等静压、扎制、注射和粉浆浇注等。
有机泡沫浸渍工艺
有机泡沫浸渍法是用有机泡沫浸渍陶瓷浆料,干燥后烧掉有机泡沫,获得多孔陶瓷的一种方发泡工艺法。该法适于制备高气孔率、开口气孔的多孔陶瓷。这种方法制备的泡沫陶瓷是目前最主要的多
孔陶瓷之一。
溶胶-凝胶工艺
溶胶- 凝胶工艺主要利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶处理、热处理等过程中留下小气孔,形成可控多孔结构。这种方法大多数产生纳米级气孔,多用来生产微孔陶瓷。溶胶-凝胶工艺是一种新的制备多孔陶瓷的工艺,与其它工艺相比有其独特之处。例如,用溶胶-凝胶法制备氧化铝多孔陶瓷,与颗粒混合、泡沫浸渍、喷雾干燥颗粒等方法相比较,溶胶-凝胶法可进一步改善氧化铝多孔陶瓷孔径分布的控制、相变、纯度及显微结构。
挤出成型多孔蜂窝陶瓷
蜂窝陶瓷的成型方法有许多种,挤出成型是最普遍采用的制造方法之一。它的工艺流程为:原料合成-混和-挤出成型-干燥-烧成制品
固相烧结工艺
固相烧结工艺利用微细颗粒易于烧结的特点,在骨料中加入相同组分的微细颗粒,在一定的温度下微细颗粒通过蒸发和迁移,在大颗粒连接部烧结,从而将大颗粒连接起来。由于每一粒骨料仅在几个点上与其他颗粒发生连接,因而在烧结体中形成大量的三维贯通孔道。
凝胶注模工艺
凝胶注模工艺源于20世纪90年代,美国橡树岭国家实验室最早将传统陶瓷成型技术与高分子化学反应结合在一起,研制出这种新型陶瓷制备工艺。凝胶注模工艺过程是一个原位成型过程,主要利用有机单体或少量添加剂的化学反应原位凝固成型,获得具有良好微观均匀性和一定强度的坯体,而后烧结制得成品。
冷冻干燥工艺
在该工艺中,让冰将柱状的凝胶包围和隔离着,并且控制溶液中冰的生长方向为单向生长,冰溶化后纤维就形成了。在另外一种制备孔陶瓷的冻干工艺中,溶剂是直接由固态到气态升华而排除的。通过控制金属盐溶液的冷冻方向获得了方向性好、气孔率很高(>90%)的多孔陶瓷。
自蔓延高温合成(SHS) 工艺
燃烧合成, 又称自蔓延高温合成用燃烧合成技术制备多孔材料的主要过程是放热反应,化学反应释放出来的热量维持反应的自我进行,合成新物质的同时获得了所期望的多孔材料,包括具有一定形状的多孔材料。燃烧合成过程总是伴随着烧结现象,烧结体的孔隙度很高,可以达到50%左右,甚至更高。SHS与常规方法相比主要有以下特点和优势:合成反应过程迅速,能大量节省能源,产品纯度高,工艺相对简单,适合于制备各类无机材料。SHS 存在的主要不足之处是反应快迅速,试样的烧结尺寸难以控制。
水热-热静压工艺
该工艺通过水作为压力传递介质制备各种孔径多孔陶瓷。其简单制备步骤为:硅凝胶和10%(质量百分数)的水混合,置于高压釜中(压力10—15MPa,温度300℃),通过水蒸汽的挥发而制成多孔陶瓷。水热-热静压工艺中,反应时间一般为10—180 min。在25MPa下处理60min,制得的多孔陶瓷材料体积密度为0.88 g/cm,孔体积为0.59cm/g,孔尺寸分布范围为30~50nm,抗压强度高达80MPa。多孔陶瓷水热-热静压工艺具有以下优点:制得的多孔陶瓷材料抗压强度高、性能稳定、孔径分布范围广。
组织遗传制备工艺
该工艺是利用植物材质(木材、竹子等)的天然多孔组织,将其在800~1000℃下和惰性气体环境中热解碳化得到与木材多孔结构几乎完全相同的碳预制体。然后以碳预制体为模板,1600℃时液态硅蒸发形成的硅蒸汽渗入模板与碳化合形成多孔碳化硅陶瓷。该工艺过程简单,成本低廉,但制品的孔结构主要决定于材质本身的组织,可设计性较差,同时SiC的转化率相对较低。也可将木材在真空中浸渍渗入树脂,之后在1200℃左右热解,冷却后得到一定孔隙率的木材陶瓷。
离子交换法
层状硅酸纳晶体与十八烷基三甲基溴化铵在水中充分混合, 硅酸盐层间的阳离子与铵盐阳离子将自发地进行交换, 由于铵盐离子体积较大, 硅酸盐的片层结构会因铵盐的引入而发生弯曲变形, 弯曲的片层之间发生缩聚, 将有机物包围在片层当中, 经高温烧结除去有机物, 即形成多孔SiO2。目前,人们正在研究这种多孔材料的稳定性和比表面积问题, 并期望将其应用于催化或吸附系统中。
应用
载体
多孔陶瓷具有良好的吸附能力和活性。被覆催化剂后,反应流体通过泡沫陶瓷孔道,将大大提高转化效率和反应速率。由于多孔陶瓷具有比表面积高、热稳定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特点,作为汽车尾气催化净化器载体已被广泛使用除了作催化剂载体外,它还可以作为其它功能性载体,例如药剂载体、微晶载体、气体储存等。
过滤和分离
1.超纯水的制备和除菌
用硅藻土或粘土熟料质制成的多孔陶瓷滤芯,已用于饮水、石油油井注水用水等的除菌和净化,还用于注射液的消毒过滤,以及电子工业、医药工业、光学透镜研磨用的超纯水的净化等。
2.废水处理
用多孔陶瓷过滤工业废水和生活污水已成为废水处理和净化的重要发展方向,适用各种污染废水,效率高,成本低。
3.腐蚀性流体过滤
多孔陶瓷的强耐腐蚀性使其在过滤酸性、碱性等腐蚀性液体或气体时显示出特有的优势。
4.熔融金属过滤
经多孔陶瓷的过滤能除去熔融金属中大部分的夹杂物和气体等杂质,提高金属材料的强度等内在质量。特别在电子元件、电线用金属和精密铸造用金属方面尤其重要。
5.高温气体过滤
高温烟气的除尘、高温煤气的净化等高温气体的过滤都必须使用耐高温的多孔陶瓷。
6.医药工业食品工业过滤
多孔陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀和良好的生物、化学相容性,因而可用于医药工业中的疫苗、酶、病毒、核酸、蛋白质等生理活性物质的浓缩、分离、精制等。在食品、饮料工业中,特别适用于色、香、味强的饮料及低度酒类的过滤,并可望在啤酒(尤其是生啤)的生产中发挥不可替代的作用。
7.放射性物质的过滤
核电厂等产生大量放射性废物,经过燃烧能成为化学稳定的固体粉末,多孔陶瓷能将其固化,保管起来方便又经济。
吸音材料
多孔陶瓷具有连通开气孔,当声波传入时,在很小的气孔内受力振荡。振动受到的摩擦和阻碍,使声波传播受到抑制,导致声音衰减,从而起到吸音的作用。是一种消除噪声公害,益于人们身心健康的好材料。作为吸音材料的多孔陶瓷要求较小的孔径(20~150/um),相当高的气孔率(>60%)及较高的机械强度。陶瓷所具有的优良的耐火性和耐候性,使它可用于变压器、道路、桥梁等的隔音。现在已在高层建筑、隧道、地铁等防火要求极高的场合及电视发射中心、影剧院等有较高隔音要求的场合使用,效果很好。
隐身材料
多孔陶瓷吸波涂料是一种研制较多的吸波材料,它比铁氧体、复合金属粉末等吸波涂料的密度低、吸波性能好,而且还可以有效地减弱红外辐射信号。另外,多孔陶瓷具有良好的力学性能、热物理性能和化学稳定性,能满足隐身的要求。着名的F-117隐身飞机的尾喷管就使用了多孔陶瓷基吸波材料达到飞机隐身的目的。
隔热保温材料
由于多孔陶瓷具有巨大的气孔率和低的基体热传导系数,其最传统的应用是作为隔热材料。传统的窑
炉、高温电炉其内衬多为多孔陶瓷。为增加其隔热性能还可将内部气体抽真空。目前世界上最好的隔热材料正是这种多孔陶瓷材料。高级的多孔陶瓷隔热材料还可用于航天飞机的外壳隔热。除此以外,由于其多孔性还可以作为换热材料用,且换热充分。
多孔介质燃烧器
多孔介质燃烧器有功率大、范围可调、高功率密度、极低的C0和N0x排放量、安全稳定燃烧等优点。而且很重要的一点是,多孔介质燃烧器的结构紧凑,尺寸大大减小,制造成本低,系统效率较高,消除了额外能耗。
生物工程材料
在传统生物陶瓷基础上研究开发的多孔生物陶瓷,由于生物相容性好,理化性能稳定,无毒副作用的特点而被用于制作生物材料。当用于修补骨缺损部位时,新生物将逐渐进入多孔陶瓷珊瑚状孔隙内,慢慢将多孔陶瓷吸收,最终,这种多孔陶瓷将由新生骨制质取代。与传统生物陶瓷相比,生物体内不会残留任何异物,因而不易感染。国外利用多孔生物陶瓷修复头盖骨、大腿骨、脊椎骨、人造齿根等临床实验均已获成功。
散气(布气)材料
多孔陶瓷还可用于气-液、气-粉两相混合,即通常所说的布气、散气。通过多孔陶瓷的散气作用,使两相接触面积增大而加速反应。目前活性污泥法处理城市污水中使用的多孔陶瓷布气装置就比较成功,不仅布气效果好,而且使用寿命长。利用多孔陶瓷材料将气体吹入粉料中,使粉料处于疏松和流化状态,有利于混匀、传热和均匀受热,能加速反应,防止团聚,便于粉料的输送、加热、干燥和冷却等,特别在水泥、石灰、和氧化铝粉等粉料生产及输送中有着良好的应用前景。
新能源材料
1) 多孔陶瓷因其与液体和气体的接触面积大,使电解池的槽电压比使用一般材料低得多,而成为优良的电解隔膜材料,可大大降低电解槽电压,提高电解效率,节约电能和昂贵的电极材料。目前陶瓷隔膜材料已用在化学电池、燃料电池、光化学电池中,特别是固体氧化物电池。
2)利用多孔陶瓷制备多孔电极。以多孔气体扩散电极为例,它的比表面积不但比平板电极提高3~5个数量级,而且液相传质层的厚度也从平板电极的10cm压缩到1O~10cm,从而大大提高电极的极限电流密度,减少浓差极化。
敏感元件
陶瓷传感器的敏感元件工作原理是当微孔陶瓷元件置于气体或液体介质中时,介质的某些成分被多孔体吸附或与之反应,使微孔陶瓷的电位或电流发生变化,从而检验出气体或液体的成分。比较常用的有温度传感器、湿度传感器、气体传感器以及多功能传感器。
微孔膜
陶瓷分离膜因耐高温、耐酸碱、抗生物侵蚀、不老化、寿命长等优点,被开发应用于食品工业、生物化工、能源工程、环境工程、电子技术等领域。随着材料科学技术的发展,纳米级多孔无机膜的制备和应用成为人们目前研究的热点。微孔无机膜还应用于光学、电子学、磁学等领域。
存在的问题:
材料的脆性;缺乏完整材料的大规模生产系统;缺乏对材料的孔径大小、形状分布等的精确控制方法;缺乏连续生产工艺;缺乏将孔结构与力学性能相联系的有效模型;材料间连接技术的不足;多孔泡沫制备中溶剂提取法的简化;合成催化剂的活性和尺寸选择性;完整的膜净化方法;生产成本高。

‘捌’ 像素工厂矿渣有什么用

可以利用矿渣制成提炼加工为矿渣水泥、矿渣微粉、矿渣粉、矿渣硅酸盐水泥、矿渣棉、高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、铜矿渣、矿渣立磨,
节约能耗

高炉矿渣还可作为铸石、微晶玻璃、肥料、搪瓷、陶瓷等的原料。

‘玖’ 工业陶瓷的种类和应用

1.氧化钙陶瓷(calcia ceramics)
氧化钙陶瓷(calcia ceramics)是指以氧化钙为主要成分的陶瓷。
性质:氧化钙具有NaCl型晶体结构,密度为3.08~3.40g/cm,熔点为2570℃,具有热力学稳定性,能在高温(2000℃)下使用,与高活性金属熔体的反应小,受氧或杂质元素的污染少。制品具有良好的抗熔融金属侵蚀性和抗熔融磷酸钙侵蚀的作用。可用干压法成型,也可注浆成型。
应用:
1)它抗金属侵蚀性优良,是冶炼有色金属,如高纯度铂、铀的重要容器;
2)经二氧化钛稳定化的氧化钙砖,可用作熔融磷酸盐矿的回转窑内衬材料;
3)从热力学的稳定性来看,CaO 超过SiO2、MgO、Al2O3和ZrO2等,在氧化物中最高。这种性质表明,它可作为熔融金属、合金用的坩埚;
4)在金属熔化过程中,可使用CaO质取样器和保护管,多用在高钛合金等活性金属熔体的质量管理或温度控制中;
5)CaO陶瓷在冶金方面的用途除上述之外,也适用于电弧熔化用的保温套或平衡实验角的容器等。
氧化钙有两个缺点:
①容易与空气中的水份或碳酸气发生反应;
②与氧化铁等氧化物在高温下能发生熔融反应。这种熔渣化作用,是陶瓷易腐蚀和强度低的原因,这些缺点也使得氧化钙陶瓷难以广泛应用。CaO作为陶瓷还处在初级阶段,它具有两面性,有时稳定,有时不稳定。今后可以通过原料、成形、烧成等技术的进步,更好地筹划其用途,使其真正加入陶瓷行列。
2.锆英石陶瓷(zircon ceramics)
锆英石陶瓷(zircon ceramics)是指以锆英石(ZrSiO4)为主要成分的陶瓷。
性质:锆英石(ZrSiO4)陶瓷具有良好的抗热震性、耐酸性、化学稳定性,但耐碱性不佳。锆英石陶瓷的热膨胀系数和导热系数较低,其抗弯强度可保持在1200~1400℃而不下降,但其力学性能较差,生产工艺与一般特种陶瓷相似。
应用:
1)锆英石作为酸性耐火材料,已在生产玻璃球及玻璃纤维的低碱铝硼硅酸盐玻璃窑炉上得到了广泛应用,锆英石陶瓷具有高的介电性能及机械性能,还可以用作电绝缘体及火花塞等;
2)主要用于制作高强度高温电瓷、瓷舟、坩埚、高温窑炉用的承烧板、熔制玻璃炉的炉衬、红外辐射陶瓷等;
3)可以制成薄壁制品—坩埚、热电偶套管、喷咀,厚壁制品—研钵等;
4)研究表明,锆英石具有化学稳定性、机械稳定性、热稳定性和辐射稳定性,对U、Pu、Am、Np、Nd、Pa等锕系元素具有较好的包容能力,是固化钢系高放射性废物(HLW )理想的介质材料;
有关锆英石陶瓷的生产工艺与其力学性能之间关系的研究尚未见报道,在一定程度上妨碍了对其性能进一步深入的研究,使锆英石陶瓷的应用受到了一定的限制。
3.氧化锂陶瓷(lithia ceramics)
氧化锂陶瓷(lithia ceramics)是指主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2的陶瓷制品。自然界中含Li2O的主要矿物原料有锂辉石、透锂长石、锂磷铝石、锂云母和锂霞石。
性质:氧化锂陶瓷制品的主晶相为锂霞石(Li2O·Al2O3·2SiO2)和锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2),其特点是热膨胀系数低(100~1000℃范围内为-0.03×10/℃~ 4.08×10/℃),抗热震性良好。Li2O是一种网络外体氧化物,有加强玻璃网络的作用,可有效提高玻璃的化学稳定性。
应用:可用于制作电炉(特别是感应电炉)的衬砖、热电偶保护管、恒温零件、实验室器皿、烹饪用具等。Li2O-A12O3-SiO2(LAS)系材料是典型的低膨胀陶瓷,可用作抗热震材料,Li2O还可以作陶瓷结合剂,在玻璃工业中也具有潜在的使用价值。
4.氧化铈陶瓷(ceria ceramics)
氧化铈陶瓷(ceria ceramics)是指以氧化铈为主要成分的陶瓷。
性能:该制品的比重为7.73,熔点为2600℃,它在还原气氛下会变成Ce2O3,熔点由2600℃降到1690℃。700℃时的电阻率为2×10欧姆·厘米,1200℃时为20欧姆·厘米。我国工业化生产氧化铈常用的工艺技术有如下几种:
1)化学氧化法,包括空气氧化法和高锰酸钾氧化法;
2)焙烧氧化法;
3)萃取分离法。
应用:
1)可作为加热元件、熔炼金属及半导体的坩埚、热电偶套管等;
2)可作为氮化硅陶瓷的烧结助剂,还可对钛酸铝复相陶瓷进行改性,并且CeO2是一种较为理想的增韧稳定剂;
3)加入99.99% CeO2的稀土三基色荧光粉是制作节能灯的发光材料,其光效高,显色好,寿命长;
4)用质量分数大于99%的CeO2制成的高铈抛光粉硬度高,粒度小而均匀,晶体具有棱角,适合于玻璃的高速抛光;
5)用98%的CeO2作为玻璃脱色剂和澄清剂,可提高玻璃的质量和性能,使玻璃更为实用;
6)氧化铈陶瓷,其热稳定性差,对气氛敏感性也强,因而在一定程度上限制了它的使用。
5.氧化钍陶瓷(thoria ceramics)
氧化钍陶瓷(thoria ceramics)是指ThO2为主要成分的陶瓷。
性质:纯氧化钍为立方晶系,萤石型结构,氧化钍陶瓷制品热膨胀系数较大,25~1000℃时为9.2×10/℃;导热率较小,100℃时为0.105 J/(cm·s·℃),热稳定性较差,但熔融温度高,高温导电性能好,有放射性。成型方法可采用注浆成型(加10%聚乙烯醇水溶液作悬浮剂)或压制成型(加20%四氯化钍作黏结剂)。
应用:主要用作熔炼锇、纯铑和精炼镭的坩埚,也可作为加热元件,用于探照灯光源,白炽灯纱罩,或作为核燃料,还可用作电子管阴极、电弧熔融用电极等。

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