摘要：近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，陶瓷材料在我國社會各行業(yè)的發(fā)展中被廣泛使用，在一些頂尖的行業(yè)中，陶瓷材料也有著廣泛的應(yīng)用?？萍夹袠I(yè)對陶瓷材料的高標(biāo)準(zhǔn)要求，也在一定程度上促進(jìn)我國陶瓷行業(yè)的不斷發(fā)展。本文則是闡述有關(guān)無機鹽/ 石英基復(fù)合相變儲能材料、多孔陶瓷基體的相關(guān)制備，并得出強度以及孔徑分布的綜合性較好的多孔陶瓷的工藝以及優(yōu)化配方，為相關(guān)的多孔陶瓷基體的制備提供經(jīng)驗。 

關(guān)鍵詞：無機鹽；石英；多孔陶瓷；制備

目前，在科技不斷發(fā)展的今天，能源供給的矛盾較為突出，熱能存儲技術(shù)的發(fā)展有利于緩解相關(guān)的矛盾，其在電力調(diào)峰、工業(yè)余熱回收、太陽能蓄熱等方面有著較為廣泛的使用，相變儲能材料具有儲能過程恒溫及儲能密度高的相關(guān)特點，能將無機鹽高溫下的固 - 液相變來釋放或吸收大量的熱量來進(jìn)行儲存的熱能。充分發(fā)揮無機鹽所具有的高儲能密度的特點，克服了陶瓷粉和無機鹽混合燒結(jié)，制備相變儲能材料的工藝在高溫下熔鹽易泄露及強度低，與相容性的流體直接接觸，進(jìn)行換熱程序，從而提高換熱效率，此種工藝在余熱回收、蓄熱器及蓄熱室中有著較為清晰的發(fā)展前景 [1]。

1 制備實驗的進(jìn)行

1.1 正交實驗設(shè)計

在進(jìn)行多孔陶瓷基體的制備過程中，實驗的骨料選擇了石英，因為在大部分的的基體材料中、石英資源最為豐富。此外，石英的機械性能較好，熱導(dǎo)率較高、比熱容也較大，并且比其余無機鹽在高溫下的相容性更好，可以作為無機鹽 /陶瓷基復(fù)合儲能材料的理想材料。在實驗高溫粘結(jié)劑的選擇方面，本實驗選擇了鉀長石，在制備方法的選擇方面，文章也選擇了添加造孔劑的方法進(jìn)行石英多孔陶瓷的制備。在進(jìn)行相關(guān)正交試驗的設(shè)計時，本文選擇長石含量、木炭粒度、燒成溫度、石英粒度、木炭含量為五種因素。每個因素都有三種不同的水平，實驗的過程中還需考慮木炭粒度與石英粒度之間的交互作用，木炭含量與石英粒度也存在著交互作用。同樣，木炭的含量和木炭粒度也存在著交互作用，實驗構(gòu)成中將以上的五個因素以及其相互之間的交互作用形成一個標(biāo)準(zhǔn)正交表，通過表格進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和比對。

1.2 實驗過程

在實驗的過程中，需要將木炭粉和石英粉進(jìn)行烘干，并根據(jù)之前所準(zhǔn)備的正交表上的相關(guān)要求，對木炭粉和石英粉進(jìn)行相關(guān)的過篩分級。長石粉經(jīng)過烘干、過篩，根據(jù)正交表上的向管理，取出適量的長石、石英及木炭，通過研磨、攪拌及過篩等相關(guān)程序，使原料得到充分的混合并保持材料能夠均勻的融合。此外，在原料中噴入一定濃度的硅溶膠溶液，進(jìn)行造粒流程，在造粒后，將造粒后的粉料在實驗所用的粉末壓片機上進(jìn)行半壓成型的步驟。將粉末壓成一定大小的條形試樣，將所壓成的條形試樣放置于室溫之下，放置時間達(dá)12 小時。然后放置后放入電熱恒溫干燥箱中，并設(shè)定號相對的溫度即 70℃，并且烘干的時間設(shè)定為 24 個小時，在試樣完全干燥以后，將試樣再次放入實驗所需要用到的箱式電阻爐之中，進(jìn)行升溫，將溫度升至在設(shè)計正交實驗時所設(shè)計的燒成溫度，保持此溫度 1 小時。

1.3 性能測試

實驗在是對于試樣進(jìn)行抗壓強度及抗折強度的測試過程中，其采用的 10 倍是微機電子萬能試驗機。使用排水法進(jìn)行試樣的體積密度以及顯氣孔率的相關(guān)檢測；對條形試樣的物相進(jìn)行相關(guān)的測試過程中，采用德國進(jìn)口的 X 射線衍射儀；對試樣的孔口形貌以及斷口形貌的相關(guān)測驗。本文實驗中采用的是日本進(jìn)口的場發(fā)射掃描電鏡；對條形試樣進(jìn)行平均孔徑及孔徑分布采用的是美國麥克公司生產(chǎn)的壓泵儀 [2]。

2 實驗結(jié)果評價

根據(jù)實驗的結(jié)果，木炭鑿孔劑的含量是影響石英多孔陶瓷整體的顯氣孔率的主要原因，長石粘結(jié)劑的含量成為抗折強度的最主要原因，影響抗折強度的因素包括造孔劑粒度以及骨料粒度。在造孔劑含量、骨料粒度以及造孔劑粒度這三個因素中，因素之間的交互作用對石英多孔陶瓷的抗折強度以及顯氣孔率的影響通過實驗的過程實現(xiàn)，可以忽略不計。在實驗中使用造孔劑法進(jìn)行多孔陶瓷的制備使石英多孔陶瓷的制備工藝得到進(jìn)一步優(yōu)化，在此種制備方法下，材料的顯氣孔率、抗折強度、抗壓強度、平均孔徑及孔徑的具體分布狀況都較之前的多孔陶瓷有很大提高，也為多孔陶瓷的相關(guān)制備提供一定的新思路及新方法，為相關(guān)陶瓷材料的制備提供借鑒，促進(jìn)陶瓷材料技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展 [3]。

3 結(jié)束語

陶瓷材料隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在更多領(lǐng)域得到了運用，多孔陶瓷的優(yōu)勢性也促進(jìn)其的廣泛應(yīng)用。工業(yè)上的相關(guān)高要求在一定程度上促進(jìn)了陶瓷技術(shù)的不斷發(fā)展。為保證陶瓷產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，陶瓷技術(shù)相關(guān)的研究人員應(yīng)該將重心放到陶瓷技術(shù)的不斷改進(jìn)中，促進(jìn)陶瓷的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉濤 , 李月明 , 王竹梅 , 等 . 無機鹽 / 石英基復(fù)合相變儲能材料多孔陶瓷基體的制備 [J]. 硅酸鹽通報 ,2013,32(12):2476-2480+2489.
[2] 李月明 , 劉濤 , 王竹梅 , 等 . 無機鹽 / 石英基復(fù)合儲能材料的回收利用 [J]. 陶瓷學(xué)報 ,2015,36(01):44-47

作者簡介：羅旋（1983-），女，江西萍鄉(xiāng)人，研究生，講師，研究方向：硅酸鹽材料工程。
 劉杰（1982-），男，江西都昌人，研究生，講師，研究方向： 硅酸鹽材料工程。