导　　师： 税安泽

学科专业： H0502

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 本论文以陶瓷工业中的抛光废料资源化利用技术研发及其机理研究为目的，定量研究了抛光废料中的SiC磨料、氯氧镁水泥对陶瓷烧成发泡的影响，系统分析了抛光废料在烧成中的发泡机理。研究结果表明：抛光废料中氯氧镁水泥的热分解和有机物的氧化对烧成发泡有一定的影响，但不是废料中的主要发泡物质；而抛光废料中的SiC，在高温下由于受到陶瓷坯体中各种碱性物质的作用，其表面的SiO2保护层被腐蚀破坏，加快了氧通过该层的扩散速度，使SiC持续不断地与氧发生反应生成大量的CO或CO₂气体，生成的气体不能迅速扩散出去而被封闭在烧结体中，导致陶瓷发泡。抛光废料中的碳化硅是烧成发泡的主要原因。详细研究了SiC添加剂对陶瓷微观结构与性能的影响。研究结果表明：SiC的粒径、添加量能显著影响陶瓷烧成发泡；SiC的粒径越小、添加量越多发泡越显著；氯氧镁水泥的热分解产物氧化镁能使含有SiC的陶瓷坯体在烧成中剧烈发泡，氯氧镁水泥或氧化镁含量越多发泡越显著；同时少量的氧化钙存在也能促使含有SiC的陶瓷剧烈发泡，但当CaO含量过多时，试样中有钙长石相产生，提高了陶瓷的烧成温度，使发泡程度明显变小。在此基础上，以抛光废料为主要原料，辅以长石、球土、石英等制备隔热轻质环保陶瓷。通过大量的探索性实验，确定了制备轻质材料的基础配方为：抛光废料60 %、球土5 %、长石25 %、石英10 %。在此配方的基础上详细研究了各原料在配方中的比例对材料的体积密度、抗压强度、导热系数、相组成等的影响。并通过正交实验对配方及工艺参数进行了优化，优化后的条件为：球磨时间42 min，烧成温度1170℃，保温时间15 min。在这些优化条件下制备了高强度隔热轻质环保陶瓷材料，其体积密度达到了0.81 g/cm³、吸水率9.30 %、抗压强度14.3 MPa、导热系数0.30 w/mk。本论文创新性地研究了抛光废料在烧成中的发泡机理及影响因素，并以抛光废料为主要原料，制备了性能优良的隔热轻质环保陶瓷，详细研究了原料配方对材料各项性能的影响，为陶瓷废料的资源化利用提供有效的技术参考与科学依据，具有非常重要的社会经济意义。

关 键 词： 抛光砖废料 发泡机理 碳化硅 氯氧镁水泥 隔热

分 类 号： [TQ174.76]

领　　域： [化学工程] [化学工程]