中國粉體網訊 粉煤灰中富含氧化硅和氧化鋁等資源，尤其在內蒙西部和山西北部產生的高鋁粉煤灰中氧化鋁和氧化硅含量達80%～85%，極具資源化利用的前景。特別是高鋁粉煤灰中鋁的含量一般超過40%，依據中國鋁土礦分類，已達到3級鋁土礦的品位。因此，高鋁粉煤灰是一種高價值的含鋁礦產資源。
莫來石（3Al2O3·2SiO2）晶須為針狀結構的莫來石單晶，是常壓下 Al2O3-SiO2 二元體系中唯一穩(wěn)定存在的物質。由于具有高熔點、熱膨脹系數低、卓越的抗蠕變性能、高溫時能保持良好的化學穩(wěn)定性和高強度，因此，莫來石晶須是一種性能突出的工程材料。作為陶瓷基復合材料中一種優(yōu)異的增強增韌相，其開發(fā)應用必將促進整個陶瓷基復合材料的研究和發(fā)展；在高溫結構材料中莫來石晶須可提高材料的抗蠕變性能和抗熱震性能；當被用作在制造無機復合材料的過濾膜時，還可以利用晶須具有比較光潔的表面和大長徑比的形狀的特殊性，使其堆積成孔的方式與顆粒有很大的不同，這些特性使其具有較優(yōu)異的防堵塞性能。由此可見，莫來石晶須可以被廣泛應用于耐火材料、無機過濾膜、工業(yè)水處理等領域。
莫來石晶須還可用于制備水油分離的莫來石晶須微孔過濾膜，并可通過改變燒結溫度等參數來控制莫來石晶須的生長來獲得適宜的氣孔率和孔徑大小。同時，還可用來制備體積密度小、熱導率低、過濾特性良好的莫來石晶須增強多孔陶瓷，這種復相多孔陶瓷具有穩(wěn)定性好、重復利用率高、離子吸附能力強等特點。
莫來石晶須的制備方法有很多，采用原位合成莫來石晶須的方法提高陶瓷的強度和韌性、改善陶瓷的脆性是一種非常有效的途徑。通過對高鋁粉煤灰進行預處理，得到含有微晶莫來石、剛玉和10～20%玻璃相二氧化硅的混合物相，以氟化鋁為添加劑，在原有莫來石球狀莫來石結構的基礎上原位合成了不同長徑比的莫來石晶須，多孔莫來石陶瓷抗壓強度為62.3MPa，體積密度為1.12 g/cm3，孔隙率為56.6%，導熱系數0.16w/(m·K)；微觀結構分析表明其內部具有球狀與晶須復合結構，從而達到高強度高氣孔率低導熱的效果，為高鋁粉煤灰高值化利用提供了一條有效途徑。
2024年12月12日-13日，中國粉體網將在山東淄博舉辦“2024第七屆新型陶瓷技術與產業(yè)高峰論壇”，來自天津大學材料學院正高級工程師洪景南將作題為《高鋁粉煤灰原位合成莫來石晶須增強多孔陶瓷》的報告。
專家簡介
洪景南，1983年，正高級工程師，博士研究生。主要研究方向為高鋁煤基固廢資源化利用。曾獲國家科技進步二等獎1項、省部級科技獎4項。主持及參與完成國家重點研發(fā)計劃項目子課題1項、國家863計劃項目子課題2項、科技興蒙重點專項1項、內蒙古重大專項1項及中國大唐集團重大科技項目2項。授權發(fā)明專利20余項，發(fā)表論文10篇。
來源：
高建明等：綜合利用粉煤灰制備莫來石系列材料研究進展及展望
張錦化：莫來石晶須的制備、生長機理及其在陶瓷增韌中的應用
（中國粉體網編輯整理/空青）
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