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作者：张波;武金朝;张乾;蒋海金;白鹏程;李乐;黄伟;
单位：太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室;晋能控股装备制造集团华昱能源化工山西有限责任公司;
摘要：本文以煤气化渣为主要原料，采用高温发泡法制备泡沫陶瓷，研究了煅烧温度、保温时间与SiC添加量对试样气孔结构及性能的影响规律，并通过坯体的形貌变化和热重分析，探讨了发泡成孔机制。结果表明，当煅烧温度为1 100℃时，熔体黏度过高，气孔率仅78.7%,当煅烧温度为1 150℃时，气孔贯通，抗压强度降至0.32 MPa。当保温时间延长至60 min时，平均孔径增至3.29 mm,抗压强度下降至0.48 MPa。当SiC添加量超过0.6%(质量分数)时，气孔合并加剧，当SiC添加量为1.2%时，试样体积密度回升至0.257 g/cm~3。最终确定优化工艺参数：煅烧温度为1 110℃,保温时间为30 min, SiC添加量为0.6%。在此条件下制备的泡沫陶瓷孔径均匀，体积密度为0.457 g/cm~3,气孔率为81.5%,抗压强度为1.33 MPa,平均孔径为1.70 mm。分析表明，坯体达到干缩温度前，主要依靠煤气化渣中残炭、方解石产生气体，煅烧温度达到1 000℃后，转变为Fe_2O_3分解与SiC氧化发泡，同时在碱金属的作用下侵蚀SiO_2保护膜，外部O_2扩散进入液相，实现气泡持续生长。
关键词：煤气化渣;;泡沫陶瓷;;气孔;;煅烧温度;;保温时间;;SiC
基金资助：国家自然科学基金(22308245);; 山西省基础研究计划(202303021211073)
