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环保型清水砖的研制

作　者: 钟文波
导　师: 徐晓虹
学　校: 武汉理工大学
专　业: 材料学
关键词: 赤泥环保型陶瓷清水砖调整制备性能添加剂组成性能和微观结构
分类号: TU522.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 198次
引　用: 2次
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内容摘要

本文以氧化铝工业的废物赤泥及粉煤灰和低品位粘土页岩为主要原料,通过加入一些改变成型及烧成性能的添加剂,分别采用压制成型和挤出成型二种成型方法,制备性能优良的环保型清水砖,以期实现对工业固体废物的综合利用。通过对工业固体废物赤泥、粉煤灰和低品位粘土页岩的测试和分析。结果表明,赤泥由于其组成中SiO2和Al2O3的含量较低CaO含量太高不满足陶瓷砖的组成而适合于制备全赤泥砖,而粉煤灰和低品位粘土页岩则可用于分别制备全粉煤灰砖和全页岩砖。通过对初步清水砖制备体系中的样品的性能和微观结构的测试。结果表明,样品中的赤泥的最大加入量超过80%,样品变形较大;另外研究还发现,当赤泥的加入量为40%时,样品的气孔率达43. 03%,样品的抗折强度为66. 83MPa;样品的抗压强度为108. 58MPa。通过对K2O-MgO-Al2O3-SiO2系清水砖制备体系中的样品的性能和微观结构的测试。结果表明,当赤泥的加入量为70%时,样品的气孔率为61. 21%,样品的抗压强度为21. 26MPa;另外,还进一步验证了赤泥的含量超过80%,样品性能下降。通过对CaO-MgO-K2O-Al2O3-SiO2系清水砖制备体系中的样品的性能和微观结构的测试。结果表明,当赤泥的加入量为70%时,样品的气孔率为60. 27%,样品的抗折强度为37. 92MPa;样品的抗压强度为54. 91MPa;另外还发现,成型压力对样品的烧成温度和性能影响显著;熟料合理级配能更有效地改善样品的变形和开裂。通过对挤出成型的清水砖的初步的研究发现。坯料的陈腐时间对坯料的可塑性、干燥敏感性的影响较大,陈腐时间为2d时坯料的可塑性最大,陈腐时间小于4d时,干燥敏感性系数较小。

全文目录

第1章绪论  8-13
  1．1 本课题研究的目的及意义  8-9
  1．2 墙体材料的发展趋势  9-12
    1．2．1 墙体材料  9
    1．2．2 新型墙体材料  9-11
    1．2．3 固体废物的综合利用现状及发展趋势  11-12
  1．3 本课题的研究内容  12-13
第2章环保型清水砖的制备技术及性能表征  13-21
  2．1 清水砖成型方法  13-16
    2．1．1 压制成型  13
    2．1．2 挤出成型  13-16
  2．2 清水砖性能及结构表征  16-21
    2．2．1 差热分析(TG-DTA)  16
    2．2．2 可塑性测试  16-17
    2．2．3 干燥敏感性的测试  17
    2．2．4 抗折强度  17-18
    2．2．5 吸水率、显气孔率、体积密度的测试  18
    2．2．6 抗冻融性测试  18
    2．2．7 比热容、导温系数、热导率测定  18-19
    2．2．8 XRD分析  19-20
    2．2．9 SEM分析  20
    2．2．10 EPMA分析  20-21
第3章研究用工业固体废物分析  21-31
  3．1 三种固体废物的组成  21-24
    3．1．1 赤泥  21-22
    3．1．2 粉煤灰  22-23
    3．1．3 页岩  23-24
  3．2 废物原料的放射性检测  24-25
  3．3 废料的 TG-DTA分析、XRD分析及 SEM分析  25-29
    3．3．1 三种固体废物的 TG-DTA图  25-26
    3．3．2 三种固体废物的 XRD图  26
    3．3．3 三种固体废物的 SEM图  26-29
  3．4 分析与讨论  29
  3．5 本章小结  29-31
第4章清水砖配方组成的初步研究  31-53
  4．1 清水砖制备  31-33
  4．2 坯体及样品的性能及微观结构测试  33-45
    4．2．1 坯体及样品的性能测试  33-37
    4．2．2 样品的微观结构测试  37-45
  4．3 分析与讨论  45-51
    4．3．1 影响样品 Wa、Pa和 D的因素  45-46
    4．3．2 影响样品强度的因素  46-50
    4．3．3 XRD分析  50
    4．3．4 SEM分析  50-51
    4．3．5 反应机理探讨  51
  4．4 本章小结  51-53
第5章 K_20-MgO-A1_20_3-Si0_2清水砖的制备  53-71
  5．1 清水砖样品制备  53-55
  5．2 坯体及样品的性能及微观结构测试  55-66
    5．2．1 坯体及样品的性能测试  55-59
    5．2．2 样品的微观结构测试  59-66
  5．3 分析与讨论  66-70
    5．3．1 影响样品Wa、Pa和 D的因素  66-68
    5．3．2 XRD分析  68
    5．3．3 SEM分析  68-69
    5．3．4 K_20-MgO-Al_20_3-SiO_2系反应机理探讨  69-70
  5．4 本章小结  70-71
第6章 CaO-MgO-K_20-A1_20_3-Si0_2清水砖的制备  71-91
  6．1 清水砖的制备  71-73
  6．2 坯体及样品的性能及微观结构测试  73-86
    6．2．1 坯体及样品的性能测试  73-77
    6．2．2 样品的微观结构测试  77-86
  6．3 分析与讨论  86-90
    6．3．1 影响样品 Wa、Pa和 D的因素  86-88
    6．3．2 影响样品强度的因素  88
    6．3．3 熟料对样品的影响  88
    6．3．4 XRD分析  88-89
    6．3．5 SEM分析  89
    6．3．6 反应机理分析  89-90
  6．4 本章小结  90-91
第7章挤出成型清水砖的制备的初步研究  91-97
  7．1 样品制备  91-92
  7．2 坯体及样品的性能及微观结构测试  92-95
    7．2．1 坯体及样品的性能测试  92-93
    7．2．2 样品的微观结构测试  93-95
  7．3 分析与讨论  95-96
    7．3．1 影响坯料可塑性的因素  95
    7．3．2 坯体的干燥性能  95
    7．3．3 XRD分析  95-96
    7．3．4 SEM分析  96
  7．4 本章小结  96-97
第8章结论  97-99
参考文献  99-103
致谢  103-104
攻读硕士学位期间作者发表的论文  104

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