莫来石远红外节能陶瓷的基础研究

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本文基于远红外作用下可以促使燃油中的长链分子打开,增加燃油雾化效果、提高燃油效率,实现节油和降低尾气中一氧化碳含量的作用,采用普通的铝源和硅源材料(Al(OH)3、SiO2),利用它们可以在1300°C左右生成共熔相并析出高纯莫来石相的原理,针对莫来石基远红外陶瓷进行了研究。采用空气气氛中常压烧结、制定合理的烧成制度,并利用测试样品红外吸收效果衡量红外发射能力的近似评价方法,在实验中比较了烧结助剂(MgO、TiO2)种类、加入量对莫来石形成、结构以及远红外吸收效果的基础上,对ZrO2、Y2O3和Pd2O3组分对莫来石形成、远红外吸收效果及其机理进行了研究。研究结果表明:(1)以MgO和TiO2烧结助剂来合成莫来石,都可以促进莫来石的生成,前者生成的莫来石棱角分明,而后者生成的莫来石比较圆润;(2)在选择TiO2烧结助剂时,当加入量为6wt%时的材料的莫来石含量最高且吸收效果最好;(3) ZrO2可明显改善材料的致密度和提高材料12μm左右的远红外吸收效果,当加入量为5%时,还由于锆英石的形成进一步促进了莫来石的形成;(4)配方中少量的Y2O3/Pd2O3的加入,能明显改善材料的红外吸收效果。
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