[00134272]一种Al2O3-SiC泡沫陶瓷及其制备方法

多孔介质燃烧技术是一种能够实现低热值甚至超低热值气体稳定燃烧的一项新型的、洁净的、主动有效的技术,具有燃烧稳定、燃烧速率高、可燃极限宽和污染物（特别是NOx和CO）排放低的显著优点。泡沫陶瓷因其特殊的三维多孔网状结构而具有透气性好、比表面积大、密度小、耐高温和耐腐蚀等优点,而被广泛用于多孔介质燃烧器。目前泡沫陶瓷的制备方法主要有有机泡沫浸渍法、添加造孔剂法、直接发泡和溶胶-凝胶法。其中,有机泡沫浸渍法以聚氨酯泡沫作为模板,通过挂浆制得泡沫陶瓷,虽工艺简便和适用于工业化生产,但在高温下骨架内部因聚氨酯的挥发而形成中空骨架,大大降低泡沫陶瓷的强度及抗热震性能,严重降低了多孔介质燃烧器的使用寿命。本发明将Al2O3、碳源、单质硅、木质素磺酸铵、聚羧酸盐和水混合制备成浆体Ⅰ和浆体Ⅱ。将聚氨酯海绵浸渍于浆体Ⅰ中,浸渍后挤压或甩浆,干燥,得到预处理的泡沫陶瓷坯体;再用浆体Ⅱ对预处理的泡沫陶瓷坯体进行喷涂,干燥,得到泡沫陶瓷坯体。最后于埋炭气氛下、先后以三种速率升温至1300～1500℃,保温,制得Al2O3-SiC泡沫陶瓷。本发明制备的Al2O3-SiC泡沫陶瓷,经检测：常温耐压强度为1.90～2.25MPa;1100℃水冷循环次数为10～15次;抗氧化性能优良。本发明是在高温还原气氛下,使泡沫陶瓷基体内部的单质硅、SiO（g）与碳源的活性点以及聚氨酯泡沫分解的碳化物气体通过固-气、气-气反应原位生成SiC晶须。SiC晶须的原位生成一方面在基体中起到增强、增韧的作用,另一方面能填充基体孔洞。由于SiC晶须原位生长在基体内部,且SiC晶须的生成对气孔有堵塞作用,能有效避免SiC晶须与氧气接触,阻碍Al2O3-SiC泡沫陶瓷燃烧器在使用过程中被氧化。因此,本发明制备的Al2O3-SiC泡沫陶瓷的强度高、抗氧化性能好和高抗热震性能优良。 本发明已在多家窑炉公司进行中试,能高效实现低热值气体的清洁回收,不仅解决了低热值气体直接排空带来的环境问题,而且能通过低热值气体的稳定燃烧产生热能,起到了显著的节能减排的效果。暂无暂无。