造孔劑對高性能輕質(zhì)高鋁澆注料性能的影響
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對能源的需求量日益増加，尤其是哪些高能耗的產(chǎn)業(yè),如鋼鐵、水泥、有色金屬、 電力等高溫工業(yè),能源短缺與需求迅速増加的矛盾日益突出。高溫工業(yè)高能耗、高污染、低效益的發(fā)展模式難以為繼，已經(jīng)在一定程度上影響了我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。另一方面.高排放、高污染的制造業(yè)產(chǎn)生了一系列嚴重的環(huán)境衛(wèi)生和社會問題，引起了政府和民眾的廣泛關(guān)切。因此，開發(fā)節(jié)能材料、新技術(shù),提高能源利用率，節(jié)能減排、保護環(huán)境，對實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展意義重大。
傳統(tǒng)高鋁輕質(zhì)澆注料的配置主要采用輕質(zhì)骨料與重質(zhì)細粉,所用輕質(zhì)骨料的氣孔直徑較大且強度較低，因此輕質(zhì)澆注料的導熱率較高,同時因骨料強度低而影響輕質(zhì)澆注料的整體強度，只能用于中低溫部位住1200℃。由傳熱學原理可知，材料的傳熱方式可分為:導熱、對流和輻射三種。從傳熱學的基本原理可推導出,若材料內(nèi)部開緘微小氣孔、圓形氣孔封閉氣孔結(jié)構(gòu)，則可顯著降低其導熱系數(shù)。材料中氣孔的孔徑越小，在高溫下其熱導率也就越低,具有微米孔結(jié)構(gòu)的材料有更好的隔熱效果。當材料內(nèi)部的孔隙尺寸與氣態(tài)分子的平均自田行程相近時,氣體分子的活動將被約束，氣體分子很難相互碰撞，使氣體傳熱的途徑被阻隔。因此要獲得高性能的輕質(zhì)不定形耐火材料,獲得微孔方法是關(guān)鍵,并且希望微孔在材料內(nèi)均勻分布。
本工作基于設(shè)計澆注料內(nèi)部氣孔結(jié)構(gòu)及分布的思想,采用控制組成、粒徑大小及分布、燒失物法、造孔劑法等手段實現(xiàn)微孔技術(shù),研究如何在澆注料內(nèi)生成大量分布均勻、孔徑大小一致的微納米氣孔接構(gòu)。同時研究各種造孔劑對材料中氣孔的大小、形狀和分布、體積密度、強度、導熱系數(shù)及材料微觀結(jié)構(gòu)等性能的影響。對比不同造孔劑對澆注料性能和結(jié)構(gòu)的影響。
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