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珍珠岩覆盖剂膨化特性的研究

作　者: 夏胜全
导　师: 魏伯康
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 珍珠岩覆盖剂膨胀倍数正交实验 DTA差热分析红外光谱
分类号: TU551.34
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

随着铸件产量在我国的逐年上升,对于铸造覆盖剂的用量也大幅度提升,而珍珠岩覆盖剂作为一种高效覆盖剂被广泛使用。在珍珠岩覆盖剂的使用性能中,其膨胀性能占主导作用,因此对于珍珠岩覆盖剂的膨胀性能的研究具有十分重要的意义。珍珠岩膨胀的内在动力是存在于其内部的水,只有适当的含水量才有利于珍珠岩的膨胀,过多或过少均不利于其膨胀,而在珍珠岩原矿中存在过多的水,于是有必要通过预处理工艺除去珍珠岩原矿中多余的水。本文先通过正交实验探讨了在预处理过程中预热温度、预热时间和筛分粒度三个主要因素对于珍珠岩最终膨胀倍数影响程度的大小,结果显示筛分粒度和预热温度影响最为显著,预热时间其次,三者之间的交互作用影响不大;通过单因素实验进一步确定了本实验条件下的最佳预处理工艺参数:预热温度750℃,预热时间10s,筛分粒度0.9mm～1.7mm。之后,进一步从水的作用机制、微孔作用机制和粘度作用机制三个方面来说明珍珠岩膨化性能。其中,在水的作用机制中,用DTA差热分析及付里叶红外光谱FTIR的方法探讨了珍珠岩原矿中水的存在形式,得出在珍珠岩中,含少量结晶水,可忽略。水主要存在形式是裂隙水和包裹在玻璃质中的结构水,结构水以分子水形式和羟基水形式存在。水在珍珠岩膨胀过程中很可能通过改变粘度和Si-OH的脱水作用模式来发挥作用;在微孔作用机制中,预处理后剩余在珍珠岩中的水生成的水蒸气由于高温瞬时预处理时孔洞的形成能快速聚集在该孔洞中从而有利于获得较大的膨胀倍数;在粘度作用机制中,由于高温瞬时膨胀能提高珍珠岩中[SiO4]四面体聚合度从而提高粘度,有利于获得较大最终膨胀倍数。最后,本文进行了新型聚渣覆盖剂的研制,得出经Na3AlF6浸泡后烘干使用效果较好,经工业应用使用情况良好。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-28
  1.1 珍珠岩简介  8-19
  1.2 珍珠岩作为覆盖剂的研究现状  19-25
  1.3 当前国内珍珠岩作为覆盖剂存在的主要问题  25-26
  1.4 本研究的目的、意义和主要内容  26-28
2 实验条件及方法  28-31
  2.1 实验原材料及设备  28-29
  2.2 实验方法  29-31
3 珍珠岩膨胀性能的研究  31-42
  3.1 预处理工艺对膨胀倍数的影响  31-40
  3.2 高温快速加热和低温慢速加热对最终膨胀倍数的影响  40-41
  3.3 本章小结  41-42
4 珍珠岩膨化机制的研究  42-52
  4.1 珍珠岩中水的作用机制  42-47
  4.2 珍珠岩中微孔作用机制  47-48
  4.3 珍珠岩粘度作用机制  48-51
  4.4 本章小结  51-52
5 珍珠岩覆盖剂的工业应用  52-56
  5.1 新型聚渣覆盖剂的研制  52-53
  5.2 珍珠岩覆盖剂生产工艺及应用过程  53-55
  5.3 本章小结  55-56
6 全文结论  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
附录攻读硕士期间发表的论文  63

珍珠岩覆盖剂膨化特性的研究

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