（材料学专业论文）轻质氧化铝空心球陶瓷的制备、结构与性能研究.pdf

浙江大学博l “学位论文摘要 摘要 辍质氧化铝空心球陶瓷具有重烧线收缩率低、荷重软化温度高、使用温度高、 耐压强度高等特性，不但可以做隔热层，与火焰直缓接触，而髓原丰孝辩丰窿、经 价冼隧，已被认为是当今最有发震藩途翡蠢温隔热秘籽。嚣 ；萋，对氧化爨空心球 辫瓷熟硬究主要集中在其宏观性能上，不同研究者褥到的结果麓异较大，稳定性 差。因此，有必要从氧化铝空心球的制铸工艺及微观结构等方酾着手进行系统而 深入的研究。 本文全面论述了隔热稽料、轻质氧化镭空心球陶瓷的隔热梳理、涮各工艺及 稀类等兹特点及瑷状，在此基碴上，着燕磅究了氧化铝空心球鼹微终构、缝合劐 基本特性、结合剡修镪氧化锅空心球和 乍用机制、轻质氧化铝空心球陶瓷照微结 构和力学性能，优化酉a 方和工艺生产出综合性能好的轻质氧化铝空心球陶瓷。 对氧化铝空心球的显微结构、特性以及结合剂的基本特性进行系统的研究表 明，筑亿锯空心球出檄多小蒲俸稳成，晶稻为g 型，晶粒生长嶷好、尺寸大奎均 匀，平均尺寸约为5 0 煳，燕粒之润结会不紧密，蠢裂纹帮孔隙等缺陷，氧化镪 空心球耐压强度的离散性大，平均耐压强度为1 5 7 n 。铝胶结合剂缀5 0 04 c 热处 理分解成8 0 2 0 0 n m 简活性 y - - a 1 2 0 3 粉体；硫酸铝铵和硫酸铝结合荆经9 0 0 c 热 处理分解形成纳米? - - a 1 2 0 3 粉体，其b e t 粒径分别为6 2 n m 和6 7 n m ；磷酸踉 合裁和一a 1 2 0 ；经9 0 0 1 5 5 0 。c 热处理羡应生成方石英疆a 1 p 0 4 ；醵酸锯铵和磷 酸复合结合刻及应生成熟物胡与热处理濑度有关，9 0 0 时形成偏磷酸铝 ( a i ( p 0 3 ) 3 ) ，1 2 0 0 c 时部分偏磷酸铝分解形成鳞石英型磷酸锅，1 7 0 0 c 时则生成 高温相方石英型a 1 p 0 4 。 首次采用澄化学法弓l 入结合嗣表丽修饰氧化锚空心球的研究发糯，缀合裁分 布予空心璩表甏_ j 莲孔豫，在定滚度处理下，疆篷热分勰生成纳张7 一a l ：0 3 或原键 反应生戒磷酸锻，掺孙了空心球裂纹等结构缺陷。结合刹种类、浓度及热处理温 度对修饰肇【化锅空心球耐压强度有明照影响，其中复合结合剂( f 3 ) 修饰氧化铝 空心球的耐压强度随热处理温度升高而提高，1 7 0 0 4 c 热处理厝达到3 9 7 n ，大于 未经表面修饰的平均黼压强度1 5 7 n 。 浙江人学博士学位论文 摘要 通过对轻质氧化铝空一t l , 球陶瓷的微观结构、力学性能的研究表明，通过湿化 学法引入结合剂表面修饰氧化铝空心球，能有效促进轻质氧化铝空心球陶瓷烧 绪。硫酸镭铵、硫酸铝、铝胶等结合荆在轻质戴优锅空，i i , 球陶瓷中原傻分解生成 瓣缝零y - a 1 2 0 3 耪体分鸯在空，t i , 球兹球魅积表嚣及c - - a h 0 3 微粉表艇，以晶界 扩散和表面扩散为主，促进轻质氧化铝空一1 1 , 球陶瓷中接触颈部烧结。磷酸、磷酸 和硫酸铝铵复合结合剂中的磷酸与轻质氧化锅空心球陶瓷中的氧化铝空心球和 洳a 1 2 0 3 微粉反应，在颗粒表面反应生成磷酸锚，形成磷酸铝和氧化锚复合过渡 罄，表黼磷酸铝层楚a l ”扩散快速遴道，麓有效促述轻质氧纯铝空心球鬻瓷烧结。 在厥位分鳃生成纳米7 一a 1 热羚体烧结轻质氧化铝空心球嬲瓷中，随结合剂 浓度、配方密度的提高，轻质陶瓷的强度提高，其中以硫酸铝结合强度最高，硫 酸铝铵次之，铝胶最低；在1 7 0 04 c 下保温5 小时烧成的酉己方密度为1 2 9 c r n 3 、 1 4 9 c m 3 、l ，6 9 c m 3 的硫酸锅结合轻质鬣优稻空心球陶瓷，箕黼压强度分剃为 8 5 0 m 糯、t 3 1 4 m p a 、1 8 ，辩醚魏，撬辑强凌分羯为4 ，6 0 m p a 、6 。5 3 m p a 、7 3 3 m p a ， 其中密度力1 4 9 c m 3 榉晶在1 1 0 0 。c 风冷条 牛下进行热震稳定性试验达2 0 次。 在原位反应生成磷酸铝烧结轻质氧化铝空心球陶瓷中，磷酸二氢铝、磷酸两 种结合剂结合陶瓷的耐压强度和抗折强度随配方密度提高而提高，且较为稻近。 在1 7 0 0 。c 保温5 小时烧成配方密度为1 2 9 c m 3 、l 。4 9 c m 3 、1 6 9 c m 3 的磷酸结合 轻凄镊纯镪空心球建瓷，其瓣压强度兔1 1 。2 8 m p a 、2 2 。8 0 m p a 、2 9 。6 7 m p a ，抗摄 漫度为5 0 7 m p a 、9 ，3 0 m p a 、1 1 ，4 5 m p a ，其中配方密度为1 4 9 c m 3 样品在1 1 0 0 。c 风冷条件下进行热震稳定性试验达1 2 次。与其它结合剂相比，复合结合剂结合 轻质氧化锅空，i i , 球陶瓷表现出更商的耐驻强度、抗折强度和高热震稳定性，配方 密度为1 2g c m 3 、t 4 e m 3 、】6 职蕊3 静轻震麓证锴空心球陶瓷豹耐基强麓分裂 为撼5 8m p a 、3 0 。5 6 m p a 、4 2 。2 3 m p a ，捷瓠强度分别为7 + 8 6 m p a 、l 1 ，9 5 m p a 、 13 4 6 m p a 。 对轻质氧化铝空心球陶瓷破坏的研究表明，陶瓷破坏与结合剂种类、破坏方 式有关。首次发现在机械应力作用下，断裂方式取决于陶瓷强发，商强度为穿球 破坏，低强度班游球断袈为主；在熬震应力 乍掰下，凝裂方式取决予结合裁耪类， a l 热蓉结合剂以沿球数裂必主，磷酸锅系以穿球断裂为主。轻质氧化铝空心球陶 i i 浙江大学博上学位论文摘要 瓷具有良好的抗高温蠕变性能，本次试验的轻质氧化铝空心球陶瓷的荷重软化温 度超过1 7 0 0 。 从轻质氧化铝空心球陶瓷的微观结构、力学性能等分析表明，氧化铝空心球 和a a 1 2 0 3 微粉的填充特性对轻质氧化铝空一心球陶瓷的密度起决定作用，陶瓷 中烧结仅发生在氧化铝空一心球与a a 1 2 0 3 微粉相互之间的接触部位，形成三维 的网状接触结构，提高制品热震性能，降低重烧线收缩率。 通过优化配方和工艺，用8 5 工业级浓磷酸和工业级9 9 5 铵明矾为结合 剂，实现工业化生产。在1 7 0 0 。c 保温5 小时的条件下，制备出密度为1 2 1g c m 3 、 1 4 1g c m 3 、1 6 1g c m 3 的复合结合剂结合轻质氧化铝空心球陶瓷，其耐压强度分 别为1 8 m p a 、3 0 m p a 、4 2 m p a ，11 0 0 。c 风冷条件下的热震稳定性分别为2 5 次、 2 4 次、2 1 次，荷重软化温度 1 7 0 0 。c ( o i m p a ) ，导热系数为0 6 9 w m k 、 o 7 6 w m k 、o 8 5 w m k ( 8 0 0 。c ) 。本产品可作为高温窑炉结构内衬，能有效降 低能耗、提高生产效率及延长炉龄。 主题词：轻质，氧化铝空心球，隔热陶瓷，结合剂，原位合成，显微结构，力学 性能，热震 i i i 型三二i 堂堡主堂壁堡壅 竺! ! 墨竺! a b s t r a c t l i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i cp o s s e s s e sm a n ye x c e l l e n tp r o p e r t i e s ，s u c ha s l o wr e h e a ts h r i n k a g e v a l u e ，h i g hs o f t e n i n gp o i n tu n d e rl o a d ，h i g hs e r v i c et e m p e r a t u r e ， a n d h i g hc o m p r e s s i v es t r e n g t h t h e r e f o r e ，i tc a ns e r v ea sh e a ti n s u l a t i o nl a y e rt h a tc a n d i r e c t l yc o n t a c tw i t hf l a m e i th a sb e e nb e l i e v e dt ob et h eh i g ht e m p e r a t u r ei n s u l a t i o n m a t e r i a lw i t ha g r e a t f u t u r ed u et oi t s a b u n d a n tr a wm a t e r i a l sa n d h i g h c o s t p e r f j r m a n c e a tp r e s e n t ，t h er e s e a r c h e so na l u m i n ab u b b l ec e r a m i cm a i n l yf o c u so n i t s m a c r o s c o p i cp r o p e r t i e s h o w e v e r , t h er e s u l t so b t a i n e db yv a r i o u sr e s e a r c h e r s s h o w e d g r e a t d i f f e r e n c e sa n dt h es e r v i c e s t a b i l i t y o ft h e p r o d u c t s w a s p o o r c o n s e q u e n t l y , i t i sn e c e s s a r yt oc a r r yo u ta s y s t e m a t i ca n dt h o r o u g hr e s e a r c h o nt h e p r e p a r a t i o n ，m i c r o s t m c t u r e ，a n ds oo n ，o fl i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c i nt h i s p a p e r , t h e c h a r a c t e r i s t i ca n dp r e s e n ts i t u a t i o no fi n s u l a t i o n m a t e r i a l s ， i n s u l a t i n gm e c h a n i s m s a n d p r e p a r a t i o np r o c e s so f l i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c h a v eb e e n s y s t e m a t i c a l l yr e v i e w e d f u r t h e r m o r e ，t h e m i c r o s t r u c t u r eo fa l u m i n a b u b b l e ，s p e c i a l t i e so f b i n d e r s ，p r o p e r t i e sa n da c t u a t i n gm e c h a n i s mo f a l u m i n ab u b b l e s u r f a c e - m o d i f i e db yv a r i o u sb i n d e r s ，m i c r o s t r u c t u r ea n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f l i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c sh a v eb e e ns t u d i e d ，a n dl i g h t w e i g h ta l u m i n a b u b b l ec e r a m i c sw i t he x c e l l e n tc o m p r e h e n s i v ep r o p e r t i e sh a sb e e np r e p a r e dt h r o u g h o p t i m i z i n gb a t c h a n d p r o c e s s i n gt e c h n o l o g y t h em i c r o s t r u c t u r ea n d p r o p e r t i e s o fl i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l e ，a n db a s i c s p e c i a l t i e so fv a r i o u sb i n d e r sh a v eb e e ns t u d i e ds y s t e m a t i c a l l ya tf i r s t t h er e s u l t s s h o w e dt h a tl i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ew a sm a d eu po f l i t t l e 吐一a 1 2 0 3c r y s t a lg r a i n s w h i c h g r o w e d w e l lw i t ha v e r a g es i z ea b o u t5 0 9 m t h e g r a i n sd o e s n tc o m b i n et i g h t l y a n dt h e r ee x i s tf l a w ss u c ha sc r a c k sa n dp o r e s ，w h i c hr e s u l ti n g r e a tv a r i a n c e so f p r e s s u r er e s i s t a n c eo f t h eb u b b l e s ，a n dt h ea v e r a g ev a l u ew a sj u s t1 5 7 n a l u m i n as o l w i l ld e c o m p o s et oh i g ha c t i v ev a 1 2 0 3w i t l la v e r a g ep a r t i c l es i z eo f8 0 - 2 0 0 u ma f t e r h e a t t r e a t m e n ta t5 0 0 b o t ha l n m o n i u ma l u m i n u ms u l f a t ea n da l u m i n u ms u l f a t e w i l lb ed e c o m p o s e dt on a n o m e t e rt - a 1 2 0 3w i t ha v e r a g ep a r t i c l es i z eo f6 2 n ma n d 6 7 n mr e s p e c t i v e l ya c c o r d i n gt ob e tm e t h o da f t e rh e a t - t r e a t m e n ta t9 0 0 。c a f t e r h e a t t r e a t m e n ta t9 0 0 - 1 5 0 0 。c c r i s t o b a l i t e t y p ea i p 0 4w i l lf o r md u et ot h er e a c t i o n b e t w e e no r t h o p h o s p h o r i ca c i da n d 一a 1 2 0 3 f o r m a t i o np h a s e so ft h er e a c t i o no f a m m o n i u ma l u m i n u ms u l f a t e o r t h o p h o s p h o r i ca c i d c o m p o s i t eb i n d e r ( f 3 ) w e r e i v 浙江人学博二l 学位论文 a b s t r a c t h i g h l y r e l a t e dt ot h eh e a t t r e a t m e n t t e m p e r a t u r e a f t e rh e a t t r e a t m e n t a t9 0 0 a l u m i n u mm e t a p h o s p h a t e ( a i ( p 0 3 ) 3 ) f o r m e d w h e nt h eh e a t t r e a t m e n tt e m p e r a t u r e r e a c h e s1 2 0 0 * c ，s o m ea l u m i n u mm e t a p h o s p h a t ew i l l d e c o m p o s et ot r i d y m i t ef o r m a l u m i n u mo r t h o p h o s p h a t e w h e ni t r e a c h e d17 0 0 。c ，t h eh i 曲t e m p e r a t u r ep h a s e c r i s t o b a l i t e - t y p ea l u m i n u mo r t h o p h o s p h a t ew i l lb ef o r m e d w e tc h e m i c a lm e t h o dh a sb e e nf i r s t l y a d o p t e dt o i n t r o d u c ev a r i o u sb i n d e r sf o r s u r f a c e m o d i f i c a t i o no fa l u m i n ab u b b l e i th a sb e e nf o u n dt h a tt h eb i n d e rd i s t r i b u t e d e v e n l yo n t h eb u b b l ea n di n t ot h ep o r e ，a n di n s i t ud e c o m p o s e dt on a n o m e t e r y a 1 2 0 3 o ri n - s i t ur e a c t e dt of o r ma l u m i n u mo r t h o p h o s p h a t ea f t e rh e a t - t r e a t i n gl i g h t w e i g h t a l u m i n ab u b b l ea tc e r t a i nt e m p e r a t u r e ，w h i c hr e p a i r e df l a w so ft h eb u b b l e i ts h o w e d t h a tv a r i e t i e so f b i n d e r s ，c o n c e n t r a t i o n ，h e a t t r e a t m e n tt e m p r a t u r eh a do b v i o u se f f e c t s o nt h ec o m p r e s s i v er e s i s t a n c eo fs u r f a c e m o d i f i e da l u m i n ab u b b l e a m o n gt h e s e ， c o m p r e s s i v e r e s i s t a n c eo fa l u m i n ab u b b l es u r f a c e m o d i f i e db y c o m p o s i t eb i n d e r ( f 3 ) s h o w e di n c r e a s i n gt e n d e n c yw i t ht h ei n c r e a s eo fh e a t t r e a t m e n tt e m p e r a t u r e a f t e r h e a t t r e a t m e n ta t1 7 0 0 ，i tr e a c h e d3 9 7 n ，w h i c hi sg r e a t l yh i g h e rt h a n1 57 nt h a ti s a v e r a g ec o m p r e s s i v er e s i s t a n c eo f n o r m a l b u b b l ew i t h o u ts u r f a c em o d i f i c a t i o n a c c o r d i n gt o t h er e s e a r c h e so nt h em i c r o s t r u c t u r ea n dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f l i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c s ，i th a sb e e nf o u n d t h a tb i n d e r si n t r o d u c e df o r s u r f a c e m o d i f i c a t i o no fa l u m i n ab u b b l et h r o u g hw e tc h e m i c a lm e t h o dc a ne f f e c t i v e l y p r o m o t es i n t e r i n go fl i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c v a r i o u sb i n d e r ss u c ha s a m m o n i u ma l u m i n u ms u l f a t e a l u m i n u ms u l f a t ea n da l u m i n as o lw i l lb ei u s i t u d e c o m p o s e dt o n a n o m e t e ry a 1 2 0 3w i t h i nl i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c s ， w h i c hd i s t r i b u t e de v e n l yo nt h ei n w a l l & o u t w a l lo ft h eb u b b l e a n do nt h es u r f a c e o fn a 1 2 0 3p o w d e r ，r e s p e c t i v e l y ，t op r o m o t et a n g e n tc e r v i xs i n t e r i n go fl i g h t w e i g h t a l u m i n ab u b b l ec e r a m i c st h r o u g hg r a i nb o u n d a r y a n ds u r f a c ed i f f u s i o n t h e o r t h o p h o r p h o r i ca c i do ro r t h o p h o r p h o r i ca c i d o fo r t h o p h o r p h o r i ca c i d a m m o n i u m a l u m i n u ms u l f 班ec o m p o s i t eb i n d e rw i l lr e a c tw i t hb o t ha l u m i n ab u b b l ea n d0 【a 1 2 0 3 p o w d e r t of o r ma na l u m i n u mo r t h o p h o s p h a t e a l u m i n ac o m p o s i t et r a n s i t i o no np a r t i c l e s u r f a c e ，a l u m i n u mo r t h o p h o s p h a t eo fw h i c hb e c o m e st h ef a s td i f f u s i n gp a s s w a yo f a 1 3 + a n dw a sb e n e f i c i a lt ot h es i n t e r i n go fl i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c t h er e s u l t ss h o w e dt h a tc o m p r e s s i v es t r e n g t h o fl i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l e c e r a m i cw a si m p r o v e dw i t ht h ei n c r e a s eo fb i n d e rc o n c e n t r a t i o na n dd e n s i t y o f s u r f a c e - m o d i f i e dl i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c sd u et oi n s i t ud e c o m p o s i t i o n o f v 塑垩查兰堡兰兰些笙墨 竺! ! 坠! ! a l u m i n u ms u l f a t e ，a m m o n i u ma l u m i n u ms u l f a t ea n da l u m i n as o lt oy a 1 2 0 3i nt h i s w o r k a m o n gt h e s e ，a l u m i n ab u b b l ec e r a m i cs u r f a c e m o d i f i e db ya l u m i n u ms u l f a t e h a st h eh i g h e s tc o m p r e s s i v es t r e n g t h ，t h e nf o l l o w st h ea m m o n i u ma l u m i n u ms u l f a t e ， a n da l u m i n as o lh a st h el o w e s to n e ，r e s p e c t i v e l y a f t e rc a l c i n a t i o na t1 7 0 0 * c f o r5 h ， c o m p r e s s i v es t r e n g t ho fl i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i n aw i t ht h ed e n s i t yo f 1 2 9 c m 。，1 4g c m 。a n d1 6g c m 3 ，c o m b i n e dw i t ha l u m i n u ms u l f a t er e a c h e d8 5 0 m p a 1 3 1 4 m p a ，a n d1 8 0 4 m p a ，r e s p e c t i v e l y , a n dt h ef i e x u r a ls t r e n g t hr e a c h e d4 6 0 m p a 6 3 5 m p aa n d 7 3 3 m p a r e s p e c t i v e l y o n eo f t h el i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c s w i t hd e n s i t yo f1 4g c m 3c a ne n d u r e2 0t i m e so f t h e r m a ls h o c kb e t w e e n11 0 0 。ca n d w i n dc o l d i th a sb e e nf o u n dt h a tc o m p r e s s i v ea n df i e x u r a ls t r e n g t hi n c r e a s e sw i t hi n c r e m e n t o ft h ed e n s i t yo f l i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c ss u r f a c e - m o d i f i e db ya l u m i n u m d i h y d r o g e no r t h o p h o s p h a t ea n do r t h o p h o r p h o r i ca c i d d u et oi n s i t uf o r m a t i o no f a l u m i n u mo r t h o p h o s p h a t e ，a n dt h er e s u l t so ft h et w os u r f a c e m o d i f i e rw e r es i m i l a r a f t e rs i n t e r i n ga t1 7 0 0 * cf o r5 h ，c o m p r e s s i v es t r e n g t ho f l i g h t w e i g h ta l u m i n a b u b b l e c e r a m i cc o m b i n e dw i t ho r t h o p h o s p h a t ea c i da n dw i t hd e n s i t yo f 1 2 9 c m 3 ，1 4g c m 3 a n d1 6 g c m 3 ，r e a c h e d 11 2 8 m p a ，2 2 8 0 m p aa n d2 9 6 7 m p ar e s p e c t i v e l y a n dt h e f i e x u r a l s t r e n g t h r e a c h e d5 0 7 m p a 9 0 3 m p aa n d1 1 4 5 m p a r e s p e c t i v e l y t h e c e r a m i c sw i t ht h ed e n s i t yo f1 4g a m 3c a e n d u r e1 2t i m e so f t h e r m a ls h o c kb e t w e e n 11 0 0 。ca n dw i n dc o l d i tw a sf o u n dt h a tt h ep r o p e r t i e ss u c ha sc o m p r e s s i v es t r e n g t h ， f l e x u r a l s t r e n g t ha n dt h e r m a l s h o c ko ft h e l i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c s c o m b i n e dw i t hc o m p o s i t eb i n d e r ( f 3 ) w e r eb e r e rt h a no t h e rb i n d e r s c o m p r e s s i v e s t r e n g t ho fl i g h t w e i g h ta l u m i n a b u b b l ec e r a m i cc o m b i n e dw i t h c o m p o s i t eb i n d e r ( f 3 ) a n dw i t h d e n s i t y o f 1 2 9 ，c m ，1 4e g c m a n d 1 6 g ，c 1 1 1 3 ，r e a c h e d 1 8 5 8m p a 、 3 0 5 6 m p a 、4 2 2 3 m p ar e s p e c t i v e l y a n dt h ef l e x u r a ls t r e n g t hr e a c h e s7 8 6 m p a 、 11 9 5 m p a 、13 4 6 m p a r e s p e c t i v e l y t h er e s u l t sr e v e a l e dt h a tt h ef r a c t u r eo fl i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i cr e l i e d g r e a t l yo nv a r i e t i e so fb i n d e r sa n dt h ed e s t r o y e df o r m u n d e rm e c h a n i c a l s t r e s s e s t r a n s - b a l lf r a c t u r eh a p p e n si nh i g hs 打e n g t hl i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c ，w h i l e w h a tm a i n l yh a p p e n si nl o ws t r e n g t ha l u m i n ab u b b l ec e r a m i ci sa l o n g b a l lf r a c t u r e u n d e rt h e r m a ls h o c ks t r e s s e s ，l i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i cs i n t e r e dt h r o u g h i n s i t u d e c o m p o s i t i o nt o n a n o m e t e ry a 1 2 0 3s h o w e da l o n g - b a l lf r a c t u r e ，b u ta s i n s i t uf o r m a t i o no fa l u m i n u mo r t h o p h o s p h a t e ，t h e s i n t e r e d l i g h t w e i g h t a l u m i n a v i 浙江太学博j “学位论文 a b s t r a c t b u b b l ec e r a m i c a p p e a r e dt r a n s b a l lf r a c t u r e t h el i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c i nt h i sw o r ko w n e de x c e l l e n th i g ht e m p e r a t u r e c r e e pr e s i s t a n c e ，a n dt h es o f t e n i n g p o i n tu n d e rl o a dw a s m o r et h a n1 7 0 0 i tr e v e a l st h a tt h ef i l l i n gs p e c i a l i t i e so fa l u m i n ab u b b l ea n dd a 1 2 0 3p o w d e rh a v e c m c i a le f f e c t so nd e n s i t yo fa l u m i n ab u b b l ec e r a m i c sa c c o r d i n gt ot h e a n a l y s i so f m i c r o s t r u c t u r ea n dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e so fb u b b l ec e r a m i c s 。s i n t e r i n go fb u b b l e c e r a n a i co n l yh a p p e n e da tt h et a n g e n tc e r v i xb e t w e e na l u m i n ab u b b l ea n d 仪* a 1 2 0 3 p o w d e rt o f o r m3 - dn e t l i k et a n g e n ts t r u c t u r e ，w h i c hc a l l i m p r o v et h e r m a ls h o c k r e s i s t a n c ea n dl o w e rr e h e a ts h r i n k a g ev a l u eo fs i n t e r e dc e r a m i c s f i n a l l y , w i t ho p t i m i z a t i o n o f m i x p r o p o r t i o n a n d p r o d u c t i o nt e c h n o l o g y , t h e i n d u s t r i a lp r o d u c t i o no f l i g h t w e i g h ta l u m i n ab u b b l ec e r a m i c sw a s a s or e a l i z e dw i t h 8 5 i n d u s t r i a lg r a d eo r t h o p h o r p b o r i ca c i da n d9 9 。5 i n d u s t r i a lg r a d ea m m o n i u m a l u m i n u ms u l f a t ea sc o m p o s i t eb i n d e r a f t e rc a l c i n a t i o na t1 7 0 0 。c , f o r5 h ，l i g h t w e i g h t a l u m i n ab u b b l ec e r a m i cw i t h1 2 1 咖一，t 4 1g c m a n d1 6 1 职，c o m b i n e dw i t h c o m p o s i t eb i n d e r , w a sp r o d u c e d ，a n d i t s c o m p r e s s i v es t r e n g t hr e a c h e d 18 m p a ， 3 0 m p aa n d4 2 m p a r e s p e c t i v e l y t h e r m a ls h o c kt i m e s o ft h e p r o d u c t s r e a c h e d2 5 ，2 4 ， 2 1 r e s p e c t i v e l y b e t w e e n1 1 0 0 。ca n dw i n dc o l d ，t h e s o f t e n i n gp o i n tu n d e r l o a d s u r p a s s e d1 7 0 0 ( o 1 m p a ) ，m a d t h et h e r m a l c o n d u c t i v i t y w a so ，6 9 w m k ，o 。7 6 w m k ，0 8 5w m k ( a t8 0 0 。c ) r e s p e c t i v e l y t h ep r o d u c t sc a n b eu s e da si n n e rw a l lo f h i g ht e m p e r a t u r ek i l n ，w h i c h c a l l e f f e c t i v e l yl o w e re n e r g yc o n s u m p t i o n ，i m p r o v e p r o d u c t i o ne f f i c i e n c y