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适用专业：化工技术
适用年级：大学
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资料简介：
毕业设计 Al2O3-SiO2超细粉体的制备表征及应用基础研究，共48页
摘要
用工业原料水玻璃和氯化铝，通过Sol-Gel湿化学法及真空冷冻干燥技术，在实验室制备了Al2O3-SiO2二元超细粉体材料，对所得超细粉进行不同温度的热处理，用XRD、TG-DSC、物理吸附仪等仪器对粉体材料进行了表征，同时将所得超细粉应用于莫来石-刚玉质浇注料中，结果发现：
1） 用Sol-Gel方法和真空冷冻干燥技术可获得含迪开石物相、含有微孔的粒径在纳米尺度的超细粉体。
2） 通过对不同温度加热处理后超细粉体进行的XRD分析获知，实验制备所得的Al2O3-SiO2超细粉在1200℃处理后已全部反应生成了纳米晶莫来石。
3） 通过对DSC曲线的分析，获得了纳米晶莫来石的生长动力学方程。
4） 少量（0.25~0.75%）Al2O3-SiO2超细粉的加入有利于浇注料试样的力学性能的提高，但加入量超过0.75%后，由于成型过程中浇注需水量的增加，对试样性能的提高没有显著的影响。
5） 通过SEM对试样的断口进行观察，发现加入0.5%超细粉的试样其基质与骨料在1000℃时已结合在一起，因而具有较高的力学性能。
关键词： 超细粉体； 莫来石； 浇注料； 真空冷冻干燥
目录
1 引言.....................................................................................................................................1
1.1 课题研究背景................................................................................................................1
1.2 课题研究意义................................................................................................................1
1.3 本论文的构成................................................................................................................2
2 文献综述..............................................................................................................................3
2.1 Al2O3-SiO2系耐火材料的组成与性能.........................................................................3
2.2 超细粉体的制备............................................................................................................5
2.2.1 超细粉的定义.........................................................................................................5
2.2.2 超细粉氧化物主要制备方法.................................................................................5
2.3 超细粉在耐火材料领域的应用....................................................................................7
2.3.1 超细粉在定型耐火制品中的应用.........................................................................7
2.3.2 超细粉体在不定型耐火材料中的应用.................................................................9
2.4 本课题的主要研究内容及技术线路............................................................................9
2.4.1 课题的选择.............................................................................................................9
2.4.2 主要研究内容.......................................................................................................10
2.4.3 研究技术路线.......................................................................................................10
3 本论文的研究方法及基本原理........................................................................................12
3.1 真空冷冻干燥原理......................................................................................................12
3.1.1 基本原理...............................................................................................................12
3.1.2 真空冷冻干燥工艺...............................................................................................13
3.1.3 真空冷冻干燥的优点...........................................................................................14
3.2 超细粉体的表征..........................................................................................................15
3.2.1 综合热分析...........................................................................................................15
3.2.2 X-Ray衍射.............................................................................................................15
3.2.3 比表面分析（BET）............................................................................................16
3.2.4 试样的显微结构观察...........................................................................................16
3.3 超细粉体的应用研究性能检测与表征......................................................................17
3.3.1 流动值...................................................................................................................17
3.3.2 抗折强度和耐压强度...........................................................................................17
3.3.3 线变化率...............................................................................................................18
3.3.4 体积密度和显气孔率...........................................................................................18
4 Al2O3-SiO2超细粉的制备研究..........................................................................................20
4.1 Al2O3-SiO2超细粉的制备...........................................................................................20
4.1.1 原料.......................................................................................................................20
4.1.2 主要实验仪器.......................................................................................................20
4.1.3 制备过程...............................................................................................................20
4.1.4 实验研究方法.......................................................................................................21
4.2 分析讨论......................................................................................................................21
4.2.1 TG-DSC热分析.....................................................................................................21
4.2.2 XRD分析...............................................................................................................23
4.2.3 比表面积分析.......................................................................................................24
4.2.4 激光粒度分析.......................................................................................................26
4.3 Al2O3-SiO2超细粉体中莫来石晶形成动力学研究...................................................27
4.3.1 热力学概念...........................................................................................................27
4.3.2 超细Al2O3-SiO2粉体中莫来石晶形成动力学参数.............................................29
4.4 本章小结......................................................................................................................31
5 Al2O3-SiO2超细粉的应用研究..........................................................................................32
5.1 原料配比......................................................................................................................32
5.2 实验过程......................................................................................................................33
5.3 结果讨论......................................................................................................................34
