太阳能热发电输热管道材料的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文为了进一步降低样品烧结温度，在Mg．AI．Si系配方中引入方解石，以a—A1203粉、苏州土、方解石、滑石粉、石英为主要原料，通过正交实验优化配方，采用无压低温烧结，制备了Ca-Mg．A1一Si系A1203基复相陶瓷。正交实验结果表明，配方中方解石、滑石的添加，为样品中引入了高温助熔剂CaO和MgO，可以有效降低样品烧成温度。正交实验以样品烧结温度为主要考察指标得出最佳配方为：m(苏州土)：m(烧滑石)：m(方解石)：m(石英)：m(a—A1203)=8：18．10：5-100，该配方样品在1340℃瓷化，吸水率为0．45％，气孔率为1．87％，体积密度

2、为2．329／era3，烧成线收缩率为13．42％，重烧线收缩率为0．16％，抗折强度为l10．28MPa。经20次热震试验后，抗折强度变化率趋于平稳，为139．66MPa，强度不但没有损失，反而增加了22．64％。XRD分析表明，该样品中主晶相为刚玉和镁铝尖晶石、钙长石；抗热震机理研究表明，大量晶粒紧密结合在一起，少量玻璃相填充于晶粒孔隙之间，这种大量晶相与少量玻璃相的组成结构，使样品具有较小的重烧线收缩率。通过显微分析还观察到，烧成样品中微小闭气孔分布均匀、大小均一，这种结构可以缓释样品内应力，改善样品抗热震性能；样品中各主晶相粒径均在lIxm左右，且均匀分布，紧密结合，这

3、是对提高样品抗折强度和抗热震性十分有利的结构。热震实验表明，热震作用可以促进样品内晶粒的生长及微小晶粒的生成，因此热震可以提高样品强度；热震过程中，包裹在晶粒表面玻璃相中残存的压应力和样品表面残留的压应力也可以使其热震后强度强度。关键词：堇青石；莫来石；A1203陶瓷；复相陶瓷；吸水率；抗热震性；组成、结构与性能；输热管道；太阳能热发电II武汉理工人学硕士学位论文AbstractInsolarthermalpowertowersystem，heatdeliverymainlyadoptalloysteelpipe．Butalloysteelpipecan’tresistance

4、tohightemperatures，andiseasytocorrosioninhightemperaturecondition，thedevelopmentofnewheattransportpipematerialisofgreatsignificance．Basedontheneedsofsolarthermalpowertowel',threekindsofmaterialswerestudied：mullite—cordieritecompositeceramics，Mg·A1一SisystemA1203-basedcompositeceramicsandCa-Mg

5、—A1一SisystemA1203-basedcompositeceramics，andcordierite—mulliteA1203compositeceramicmaterial．Studiedtherelationshipamongcomposition，processingtechnology,microstructureandpropertiesofthesamplebymodemtestingtechnology,anddiscussedthemechanismofthethermalshockresistance．Usedsyntheticcordieritean

6、dsyntheticpowderasthemainrawmaterials，Mullite—cordieritecompositeceramicmaterialswerepreparedbyno-pressuresinteringprocess．Theresultsshowedthatthebestthebestformulais70％wtofsyntheticcordieriteand30wt％ofsyntheticmullite，thesamplesinteredat1440。Cfor2hhavethewaterabsorptionofO．12％，theporosityof

7、0．30％，thebulkdensityof2．4879／cm3，thebendingstrengthof68．49MPaandthesinteringshrinkageof29．93％．After20timesthermalshockresistancetests(quenchingfroml00*Cto25。Cinairmedium)，thebendingstrengthis87．13MPa，notonlydidnotlosestrength，butincreasedby27．2％，an