颗粒发泡陶瓷的研究开题报告

全文总字数：11884字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究的目的及意义

发泡陶瓷，是利用矿山尾矿、工业固废等作为主要生产原料，添加特殊的发泡剂，经高温烧结形成大量均匀闭口气孔结构的硅酸盐陶瓷材料，作为一种新型墙体建筑材料，具有轻质高强、防火不燃、保温隔热、防水防潮、隔音降噪的特性，兼具施工快速整洁、可塑性强、可循环利用的特点。基于对颗粒发泡陶瓷的制备对自然资源的消耗及陶瓷工业的可持续发展考虑，人们积极寻找颗粒发泡陶瓷的替代性原料。

煤矸石与粉煤灰均是在煤炭的开采利用过程中产生的固体废物。2018年我国原煤产量36.8亿吨油当量，国内一次性能源消费结构中煤炭占58.2%^[1],如何处理煤炭在生产利用中产生的废物一直是人们研究关注的重点。煤矸石是伴随煤炭开采而产生的一种废料，具有难处理、污染环境、占用土地等特点，一般地，每生产1t原煤会产生0.15～0.2t煤矸石，2012年，我国煤矸石产生达6.2亿吨，约占全国工业固废产生量的40%。大量煤矸石露天堆放，已形成2600余座煤矸石山，累积堆存量达50多亿吨，占地20余万亩。煤矸石的化学成分与陶瓷坯料具有一定的相似性，可作为制备颗粒发泡陶瓷的主要成分。粉煤灰是热电厂燃煤排放固体废弃物之一，其排放量每年可达1亿多吨，粉煤灰含有大量si、al活性位点，因而利用粉煤灰作为主要原料生产颗粒发泡陶瓷相比于传统的粘土制陶粒而言原料更为低廉易得，同时也可以很好的解决粉煤灰的回收利用难题。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）根据颗粒发泡陶瓷结构与性能要求，以粉煤灰，煤矸石等为原料，设计颗粒发泡陶瓷的配方组成，制定合理的实验方案；

（2）学习整理国内外相关文献，分析粉煤灰、煤矸石等原料在制备颗粒发泡陶瓷过程中起到的作用。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-9 周：整理相关国内外资料，按照样品性能与结构的要求，制定的实验方案及技术路线；撰写毕业论文绪论，学习并撰写样品结构与性能表征方法。

第10-15 周：分析粉煤灰，煤矸石、石英、长石、碳化硅等所用原料的作用；分析影响颗粒发泡陶瓷结构与性能的因素；提出改善颗粒发泡陶瓷抗压强度的方法。毕业论文正文的撰写、修改及定稿。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]邹才能,潘松圻,赵群.论中国“能源独立”战略的内涵、挑战及意义[j/ol].石油勘探与开发,2020(02):1-11.

[2]马中平.发泡陶瓷行业的挑战与未来[j].佛山陶瓷,2020,30(01):1-4 22.

[3]郭彦霞,张圆圆,程芳琴.煤矸石综合利用的产业化及其展望[j].化工学报, 2014, 65(07):2443-2453.