SiO2-Al2O3-R2O-Fe2O3系統發泡陶瓷及其孔結構研究

史璐玉，孫詩兵，馬存喜，陳艷曉，李群艷，呂 鋒

(1.北京工業大學材料科學與工程學院，北京 100124；2.鄭州登電科誠新材料有限公司，鄭州 452481)

0 引 言

發泡陶瓷是一種既含有晶相(陶瓷相)，又含有非晶相(玻璃相)的泡沫保溫材料，通過在陶瓷主要生產原料中添加發泡劑高溫發泡制得。原料經高溫熔融形成高粘度的硅酸鹽熔體，分散在原料中的發泡劑發生化學反應產生氣體，包裹于硅酸鹽熔體中，形成氣孔并長大。冷卻后氣孔結構固定，形成不同孔結構的發泡陶瓷。孔徑大小分布均勻、孔隙率高、體積密度低的發泡陶瓷具有保溫絕熱、質輕、不燃等優良屬性，但由于發泡陶瓷泡孔形成機制復雜，泡孔結構不易控制，生產出的發泡陶瓷易出現氣孔分布不均、孔徑大小各異的現象，導致發泡陶瓷的使用性能直接受到影響。

現有許多國內外研究人員利用長石[1]、尾礦尾渣[2-3]、拋光磚廢料[4]、赤泥[5]等SiO2-Al2O3-R2O-Fe2O3系統原料制備出性能良好的發泡陶瓷，得到了較佳的配比范圍及制備工藝條件，探討了原料配比、燒成制度、添加劑等因素對發泡的影響。雖然同為SiO2-Al2O3-R2O-Fe2O3系統原料，由于采用的主要原料不一，發泡陶瓷配料的成分波動性大，得到的配比范圍及工藝條件并不具備普適性。而目前對發泡陶瓷泡孔形成影響因素研究不系統、不深入，致使現有研究對發泡陶瓷的實際生產制備缺乏指導意義。因此，有必要深入研究發泡陶瓷的生產制備原理及孔結構形成因素。本文采用SiO2-Al2O3-R2O-Fe2O3原料系……