新型轻质MgAl2O4-CaA112O19耐高温多孔隔热陶瓷材料的研究

本项目针对我国高温工业用高强度、低导热和低成本的耐高温节能隔热多孔陶瓷材料的迫切需求，提出利用菱镁矿/白云石和工业氧化铝为原料，通过MgAl2O4-CaAl12O19的物相设计、微孔结构可调控造孔、高温可控烧结及高温增强等技术和理论的研究，实现获得新型轻质MgAl2O4-CaA112O19耐高温多孔隔热陶瓷材料的制备技术和建立相关基础理论的目标。主要研究内容为：1）耐高温高强度低导热的物相设计和调控理论；2）可调控的微孔造孔技术和高温可控烧结技术；3）材料的密度与强度的关系；4）片状晶CaA112O19的生成条件及对材料导热系数的影响机制；5）轻质MgAl2O4-CaA112O19耐高温多孔隔热陶瓷材料的孔结构对导热系数的影响和作用机理。研究工作将为我国的冶金、石化、建材、国防等高温工业提供新型轻质耐高温多孔隔热陶瓷材料作出重大贡献，对推动我国节能减排及资源高效利用的技术发展具有重要意义。

本项目以菱镁矿、白云石等天然矿物和工业氧化铝为主要原料制备了新型尖晶石轻质耐高温材料和轻质MgAl2O4-CaAl12O19耐高温多孔隔热陶瓷材料，主要获得了四个方面的研究成果：1）获得了片状晶CaAl12O19的生成条件的影响机制。2）获得了尖晶石轻质耐高温材料制备技术并建立了尖晶石轻质耐高温材料常温强度和体积密度的关系。3）获得了新型MgAl2O4-CaAl12O19轻质高强隔热耐高温陶瓷材料制备技术，包括物相设计、微气孔和孔道结构可调控技术及密度调控成形技术。4）确立了高温可控烧结优化技术以及高温体积效应的补偿技术，解决了轻质节能隔热耐高温材料密度较小时强度很低的问题。本项目研究为我国的冶金、石化、建材、国防等高温工业提供新型轻质耐高温多孔隔热陶瓷材料作出重大贡献，对推动我国节能减排及资源高效利用的技术发展具有重要意义。