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宏孔性多孔玻璃载体颗粒的制备研究

王倩  
【摘要】: 本文阐述了以填充法制备多孔材料的基本原理与过程,并通过对传统填充法的改进直接制备宏孔径、高强度的多孔玻璃载体颗粒。研究从造孔剂选用和烧结过程对颗粒的孔隙率、机械强度、孔径分布及粒度分布的影响入手,找出了造孔剂的种类及含量、烧结温度以及保温时间等因素对最终所得产品颗粒的性能影响及它们之间的相互关系,并首次提出将造孔剂复配使用来对填充法加以改进,无需扩孔处理,即能直接制备宏孔径、高强度、小粒度、比表面大的多孔玻璃载体颗粒。 研究结果表明,利用复配造孔剂有利于颗粒的稳定生成和成长,在一定程度上保证烧结过程达到理想状态。制备成形的产品形貌规整,孔径较大且分布均匀,强度和孔隙率均得到不同程度改善。通过试验确定了复配造孔剂的适宜比例和工艺条件:采用复配造孔剂组分26.7:16.6(%)的比例造粒,在800℃左右烧结,保温2小时的条件下,保证产品颗粒孔径在60~180μm,比表面达到1.94m~2/g,孔隙率稳定在40%以上,而强度达到3.6MPa以上。 另外,本文通过对造粒技术、烧结过程的大员文献调研,结合本研究的具体情况,通过控制进料速率呈连续性变化,基本实现了烧结前球坯直径的线性生长变化,从而更有利于实际生产中的产品粒度控制以及做到节约用料,并在试验操作中以离散型进料速率变化来加以比较验证。结果表明,按照建立的进料速率模型控制加料速率,能够对实际生产起到一定的指导和预测作用。


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