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第Ⅰ部分 实心陶瓷微珠制备及应用3

第1章 绪论3

1.1 陶瓷微珠的概念及分类3

1.2 陶瓷微珠的应用概况3

1.3 实心陶瓷微珠的成型方法6

1.3.1 滚动成型法6

1.3.2 等静压成型7

1.3.3 喷雾造粒法8

1.3.4 直接热解法9

1.3.5 反相悬浮聚合法9

1.3.6 溶胶-凝胶法10

1.3.7 油乳法11

1.3.8 在液体介质中依靠界面张力成型11

1.4 国内外实心陶瓷微珠的生产现状和发展14

参考文献16

第2章 实心陶瓷微珠制备新工艺及装备19

2.1 概述19

2.2 胶态成球新工艺的提出20

2.2.1 悬浮聚合20

2.2.2 工艺的提出21

2.3 胶态成球新工艺成型原理及特点21

2.3.1 成型原理21

2.3.2 主要特点22

2.4 胶态成球新工艺的流程及成型难点23

2.4.1 胶态成球新工艺工艺流程23

2.4.2 成型主要难点23

2.5 成型介质的选择及清洗24

2.5.1 成型介质的选择依据24

2.5.2 硅油介质的确定25

2.5.3 介质的黏度与微珠球形度及球径的关系27

2.5.4 硅油的清洗29

2.6 陶瓷微珠成型装备的研制31

2.6.1 实验室用陶瓷微珠成型装置31

2.6.2 工业化生产陶瓷微珠成型装置32

2.6.3 浆料滴注装置的设计36

2.6.4 微珠坯体的清洗装置40

2.6.5 陶瓷微珠的高效挑选装置41

2.7 陶瓷微珠工业化生产中成型工艺参数的调控44

2.7.1 浆料固化速率的控制45

2.7.2 成型介质参数的调控50

2.7.3 工业化生产中微珠球径的控制51

2.8 陶瓷微珠工业化烧结技术55

2.8.1 工业化烧结窑炉的特点55

2.8.2 微珠材料的热分析测定58

2.8.3 陶瓷微珠烧结工艺的适应性测试61

2.8.4 优化窑炉烧结工艺65

参考文献69

第3章 陶瓷微珠磨介71

3.1 概述71

3.2 陶瓷微珠磨介的应用领域71

3.2.1 非金属矿超细研磨行业71

3.2.2 油墨、油漆、涂料行业72

3.2.3 光整光饰行业73

3.3 陶瓷微珠磨介的性能要求73

3.4 陶瓷微珠磨介的研究现状74

3.5 陶瓷微珠磨介的耐磨性能76

3.5.1 陶瓷磨介的磨损机理76

3.5.2 磨耗的测试标准与方法77

3.5.3 陶瓷磨介耐磨性的影响因素78

3.5.4 陶瓷微珠力学性能测试89

参考文献94

第4章 陶瓷笔珠96

4.1 概述96

4.2 陶瓷笔珠的制备工艺97

4.3 陶瓷笔珠的研磨加工98

4.3.1 研磨加工工艺流程98

4.3.2 磨料及研磨剂100

4.4 陶瓷笔珠的质量要求及检验方法100

4.4.1 陶瓷笔珠的质量要求100

4.4.2 陶瓷笔珠的检验方法101

4.5 陶瓷笔珠的书写性能及其影响因素103

4.5.1 陶瓷笔珠的书写性能103

4.5.2 陶瓷笔珠书写性能的影响因素105

4.6 氧化锆陶瓷笔珠的性能特点108

4.7 氧化锆陶瓷球珠笔110

4.7.1 墨水、笔头的分类及与陶瓷球珠的配合特点111

4.7.2 氧化锆陶瓷球珠笔113

4.8 科学计算与数学建模116

4.8.1 科学计算116

4.8.2 数学建模120

参考文献125

第5章 远红外陶瓷微珠127

5.1 概述127

5.2 红外线的医疗保健作用127

5.3 远红外陶瓷材料及其辐射机理129

5.4 远红外陶瓷材料的应用现状130

5.5 远红外陶瓷微珠的制备131

5.6 远红外陶瓷微珠的辐射特性132

5.7 远红外陶瓷微珠和其他红外材料的热像图132

5.8 远红外陶瓷微珠的应用134

5.8.1 民用方面134

5.8.2 竞技体育方面136

5.9 本项目取得的成果138

参考文献141

第Ⅱ部分 空心陶瓷微珠制备及应用145

第6章 微纳米空心微珠145

6.1 微米空心微珠145

6.1.1 微米空心微珠制备方法145

6.1.2 多孔陶瓷的制备方法及研究现状146

6.1.3 空心微珠制备多孔陶瓷新工艺154

6.1.4 空心微珠制备泡沫玻璃新工艺168

6.2 纳米空心微珠169

6.2.1 纳米空心微珠的制备方法170

6.2.2 研究进展与应用181

6.2.3 介孔材料184

参考文献187

第7章 微米级陶瓷空心微珠的制备195

7.1 概述195

7.2 粉煤灰空心微珠197

7.2.1 粉煤灰应用现状198

7.2.2 粉煤灰空心微珠199

7.3 煤矸石空心微珠201

7.3.1 煤矸石应用现状202

7.3.2 煤矸石空心微珠203

7.4 玻璃空心微珠205

7.4.1 废玻璃简介205

7.4.2 玻璃空心微珠的制备208

7.4.3 玻璃空心微珠的性质212

参考文献215

第8章 煤矸石空心微珠保温材料218

8.1 概述218

8.2 水泥基煤矸石空心微珠保温板219

8.2.1 水泥基煤矸石空心微珠保温板制备219

8.2.2 微观结构与发泡机理220

8.2.3 浆料凝固过程机理232

8.2.4 影响性能的因素234

8.2.5 大尺寸样品的制备241

8.3 玻璃粉基煤矸石空心微珠保温板244

8.3.1 玻璃粉基煤矸石空心微珠保温板制备244

8.3.2 室温发泡制备玻璃粉基空心微珠保温材料245

8.3.3 高温发泡制备玻璃粉基空心微珠保温材料264

参考文献272

第9章 利用空心微珠制备泡沫玻璃275

9.1 概述275

9.2 泡沫玻璃的制备276

9.2.1 发泡过程及机理278

9.2.2 利用空心微珠制备泡沫玻璃的优势285

9.3 泡沫玻璃制备及性能的影响因素287

9.3.1 空心微珠287

9.3.2 升温速率289

9.3.3 保温时间293

9.4 辅助发泡剂对泡沫玻璃制备及性能的影响296

9.4.1 白云石对泡沫玻璃制备及性能的影响296

9.4.2 高硅菱镁矿对泡沫玻璃制备及性能的影响299

9.5 负压辅助发泡法制备超轻泡沫玻璃303

9.5.1 负压辅助发泡法的装置与工艺304

9.5.2 烧成工艺参数影响305

9.6 新型泡沫玻璃的综合性能309

9.6.1 显微结构309

9.6.2 物相组成310

9.6.3 抗压强度311

9.6.4 导热系数313

9.6.5 燃烧性能315

9.6.6 成本315

参考文献316

第10章 煤矸石空心微珠的吸附过滤性能319

10.1 概述319

10.2 煤矸石空心微珠对染料的吸附320

10.2.1 概述320

10.2.2 煤矸石空心微珠对染料废水的吸附324

10.2.3 煤矸石空心微珠对PM2.5的过滤吸附331

参考文献335

第11章 聚空心微珠陶瓷的制备及其性能336

11.1 概述336

11.2 Si3N4聚空心微珠陶瓷的制备及其性能337

11.2.1 实验原料337

11.2.2 样品制备338

11.2.3 性能测试339

11.2.4 Si3N4聚空心微珠陶瓷339

11.2.5 制备工艺参数对Si3N4聚空心微珠陶瓷性能的影响346

11.3 Si3N4基和Al2O3基聚空心微珠陶瓷的制备及其性能363

11.3.1 实验原料363

11.3.2 样品制备363

11.3.3 性能测试364

11.3.4 Si3N4基聚空心微珠陶瓷364

11.3.5 Al2O3基聚空心微珠陶瓷372

参考文献378

第12章 玻璃空心微珠多孔材料的吸声性能380

12.1 玻璃空心微珠多孔材料的制备及性能380

12.1.1 吸声材料的理论基础380

12.1.2 不同烧结制度对多孔材料性能的影响381

12.1.3 多孔材料吸声性能的影响因素387

12.2 多孔材料吸声性能的提高393

12.2.1 材料表面半穿孔393

12.2.2 材料与玻璃纤维复合396

12.2.3 玻璃空心微珠与煤矸石空心微珠复合烧结398

参考文献404

第13章 纳米空心微珠的制备及应用405

13.1 概述405

13.2 介孔氧化硅空心微珠的制备406

13.2.1 介孔氧化硅微珠的制备406

13.2.2 介孔氧化硅空心微珠的制备方法410

13.3 合成机理419

13.3.1 一步法合成机理419

13.3.2 扩孔机理430

13.3.3 介孔有机氧化硅空心微珠机理435

13.4 纳米空心微珠的应用444

参考文献448

名词索引450

专业术语、缩略语中英对照表453

附录1与陶瓷微珠有关的研究人员与研究项目456

附录2与陶瓷微珠有关的鉴定成果458