以a-Al_2O_3微粉料为主原料,采用粘土、羧jia基纤维素(CMC)等有机-无机复合增塑剂,加入桐油等作为润滑剂,采用挤出成型法制备刚玉质高温型蜂窝陶瓷蓄热体。用塑性测试仪测定了增塑剂等对泥料可塑性指标的影响;解决了瘠性料难以挤塑成型的技术难题。在制备过程中,引入MgO等矿化剂来降低氧化铝的烧结温度,促进氧化铝陶瓷的烧结,调整材料的矿物组成,控制材料的显微结构,优化材料的热学性能和力学性能等,使其能够应用于高温蓄热燃烧领域。实验发现,泥料的含水量应该保持在10%~20%的范围内,复合增塑剂含量保持在3~7%为宜。
材料的热膨胀系数可降低到62.510~(-7)C~(-1)以下,孔壁密度大于2.40 g/cm~3,吸水率保持在9~16%,显气孔率小于38%,抗折强度则大于40MPa,用TC700OH激光热常数测试仪测定了材料的导热系数和比热,导热系数为1.01510~1W/(mK)(18℃)和5.80210~0 W/(mK)(1300℃),比热为8.83610~(-1) J/(gK)(18℃)和1.96010~0 J/(gK)(1300℃),用三角耐火锥测温法测定了材料的耐火度,其值大于1790℃,采用模拟实际工况的方法对材料的抗热震性进行了测试,在1100℃~10℃的冷水交替循环下抗热冲击次数大于40次。
因而蜂窝陶瓷必需要降低收缩系数和进步单位面积的孔数。热收缩系数是主要性能指标,当前国外程度是α25-800℃≤1.010-6℃-1,与国内比照有一定差距,不过这差距越来越小。消费蜂窝陶瓷的原料主要是高岭土、滑石、粘土等,特别是硅藻土、沸石、收缩土以及耐火资料的应用。
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