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太陽能熱發(fā)電技術(shù)是可再生能源發(fā)電中較有前途的發(fā)電方式之一,而儲熱系統(tǒng)是太陽能保證熱發(fā)電站穩(wěn)定運行的關(guān)鍵,研究和開發(fā)的儲熱材料已成國內(nèi)外研究的熱點。堇青石材料由于膨脹系數(shù)低、抗熱震性能好、耐高溫等特點,滿足高溫儲熱材料的性能要求,故本文試圖利用煅燒鋁礬土、滑石等原料來原位合成堇青石,并將其用作太陽能高溫儲熱材料。 本文在系統(tǒng)分析了煅燒鋁礬土原料的組成、結(jié)構(gòu)與性能,研究了其高溫?zé)尚阅芎?以煅燒鋁礬土為鋁源,分別設(shè)計了偏硅、偏鎂、偏鋁和正堇青石組成,原位合成制備了堇青石陶瓷。采用XRF、XRD、SEM、EPMA、TEM、拉曼光譜、紅外光譜、等現(xiàn)代測試技術(shù)研究了材料組成、制備工藝、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,探討了不同組成對合成堇青石陶瓷結(jié)構(gòu)與性能的影響。

陶瓷中堇青石含量低 ,常常殘留象石英、尖晶石和莫來石等未轉(zhuǎn)變完全的晶相。由于它們的熱膨脹系數(shù)遠高于堇青石 ,對陶瓷的熱震性能損害很大。所以 ,如果能夠通過添加燒結(jié)助劑的方法 ,提高堇青石陶瓷的燒成速度和陶瓷強度 ,又能夠維持它應(yīng)有的孔隙率 ,則對制備堇青石陶瓷是非常有益的。堇青石陶瓷的強度低于其它氧化物陶瓷 。添加莫來石、氧化鋯、碳化硅等第二相可以改善強度 ,但是也不同程度地損害了陶瓷的熱膨脹性能。

堇青石莫來石窯具主要以滑石、粘土等天然原料為主要反應(yīng)物，加入適量的氧化鋁或氧化鎂化學(xué)原料，混合均勻，經(jīng)1390-1400°C燒結(jié)，制備了堇青石陶瓷。該方法的優(yōu)點是反應(yīng)原料部分采用天然原料，原料來源較廣泛；缺點是產(chǎn)品純度不高，需要在反應(yīng)原料中引入部分高純度的Mg0、Al203和SiO2等化工原料，成本有待進一步降低。以上相關(guān)資料與大家分享一下，希望對大家有所啟發(fā)與幫助。