发泡陶瓷增强方法研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

发泡陶瓷不同于一般的多孔陶瓷，它具有相互不贯通，不吸水的直径为0.1~3mm的气孔。[1][2]而泡沫陶瓷，蜂窝陶瓷等各类多孔陶瓷的气孔之间相互连贯，吸水，不防潮。[3]发泡陶瓷的原料组成和生产工艺相对于普通陶瓷来说差别不大，可在其原料配方中引入适量发泡剂，软化融融温度范围内烧成即可。[4][5]

发泡陶瓷作为一种性能优异的新型保温材料，其隔热性能相比混凝土要高8~20倍，并且可以制成颗粒或板状，广泛应用于墙体材料，作为外墙或隔墙。[6]比如发泡陶瓷保温板，适合夏热冬冷地区，防火性能良好、质量通病少。此外，其还可应用于音乐厅，候车室，剧院等场所的隔音墙体材料。烟囟、烟道（800℃以内）内防腐蚀保温和各种窑炉体保温等工程应用也很广泛。[7]

由于陶瓷材料离子键的性质和显微结构微裂纹的存在，发泡陶瓷和普通陶瓷一样具有脆性，进而影响材料的强度等物理性能。[8]此外，发泡陶瓷本身存在的大量气孔也是其强度较低的原因之一。气孔率高，隔热性好，但强度会大打折扣。如何通过原料配比，工艺设计等来制备出气孔率符合要求，传热性能低但强度足够高的发泡陶瓷一直是研究的重点。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

本研究采用页岩为主要原料进行配料加入适量调剂成分和发泡剂，球磨干燥成型烧成制得发泡陶瓷试块。主要研究内容包括一下几个方面：

(1)通过对发泡陶瓷掺入不同量氧化锆，研究氧化锆含量对发泡陶瓷强度的影响。

(2)通过对发泡陶瓷孔结构，发泡均匀性，晶相的观察，研究它们对强度的影响。

(3)通过在配方中添加不同量氧化钙，研究氧化钙作为发泡剂其含量对强度的影响。

2.2研究目标

1、探究影响发泡陶瓷强度的主要因素；

2、制备出轻质高强的发泡陶瓷；

3、了解熟悉X射线衍射，电子扫描显微镜等材料表征方法的特点和各自应用。

2.3技术方案

1、原料按照如下配比后，分成七组，分别掺入0%，1%，2%，3%，4%，5%等不同量的氧化锆，混合后于球磨机内球磨，制得浆料后自然堆积成型，电炉中以2℃/min升温到1200℃保温5min后自然冷却制得第一组试块。

2、同1中配比，分成五组后分别掺入1%，2%，3%，4%，5%等五组不同量氧化钙，球磨干燥成型烧成后制得第二组试块。

3、通过SEM观察试件的断口形貌，通过XRD观察试件微观孔结构，晶相，按照GB/T3810-2006测量密度，吸水率，气孔率，抗折，抗压强度。

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4－11周：按照设计方案，制备不同含量氧化锆发泡陶瓷一组，不同氧化钙发泡剂含量一组，普通发泡陶瓷两块。

第12－13周：采用xrd、sem等测试技术对复合材料的物相、显微结构、密度，强度等物理性能进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]吴丽娜等.发泡工艺制备多孔陶瓷研究进展[j].中国陶瓷，2010，46（3）：5-8.

[2]邱春丽等.闭孔泡沫陶瓷的研究现状及应用前景[j].广州化工2015，43（15）

[3].h.r.fernandes,d.u.tulyaganov,j.m.f.ferreira.preparationandcharacte-rizationoffoamsfromsheetglassandflyashusingcarbonatesasfoam-ingagents[j].ceramicsinternational.2009,(35),229–235.