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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