材料-石蜡多孔陶瓷片实验方案

这是一篇关于石蜡多孔陶瓷片实验方案的思维导图，包含材料制备、 实验变量、DSC曲线怎么看、 实验完成后检测性能等。

石蜡/多孔陶瓷片实验方案

• 材料制备
  • 1.原料
    • 1.铁尾矿
      • 实验前干燥处理，后按照顺序分别使用鄂式破碎机和细碎机得到尾矿粉
      • 2.实验前需要先处理，将粉末置于钢模具后压片机压成圆片状胚体
      • 3.放入干燥箱，60℃三小时
      • 4.装入坩埚，放入箱式电阻炉，此时可分组按１０°Ｃ／ｍｉｎ的升温速度分别升温到 ９００°Ｃ、１０００°Ｃ、１１２０°Ｃ、１１６０°Ｃ温度下保温２小时进行烧结。
    • 2.石蜡
      • 工业石蜡。熔点为52-56℃
    • 3.石墨烯
      • 主要作为对照利用，横向尺寸2-3ｐｍ，体积密度为0.2ｇ／ｍＬ。
  • 2.制备铁尾矿陶瓷·
    • 所需的仪器
    • 1.按照比例将铁尾矿粉、去离子水、５．５ｗｔ．％有机单体和０．５５ｗｔ．％交联剂配制成预混 液，球磨１７（２４，３６，４８）小时，制得固相含量为４５ｗｔ．％的铁尾矿浆料。
    • 2.然后在浆料中加入１．５ｗｔ．％发泡剂，以１２００转每分钟的搅拌速度搅拌１０分钟得到发泡浆料。在６００转每分钟的搅拌速度下，将６ｗｔ．％引发剂和２ｗｔ．％催化剂逐步加入发泡后的浆料中。持续搅拌５分钟后将浆料注入模具中，浆料中的单体在催化剂 的作用下通过交联剂发生聚合反应
    • 3.待浆料室温固化成型（约５￣１０分钟）后脱模 即可得到灰绿色多孔陶瓷坯体
    • 4，烧结
      • 1.低温升温阶段（室温？３００°Ｃ左右 ２．中温升温阶段（３００°Ｃ？％３°Ｃ左右） ３．高温升温阶段（963--1070（1080、1090、1100、1100、1120）°Ｃ） ４．冷却阶段
      • 烧结示意图
  • 铁尾矿多孔陶瓷／石蜡复合相变储能材料的制备
    • 1.预热
      • 150℃15分钟，目的是防止石蜡陶瓷内部凝固，堵塞渗透通道在
    • 2.渗透
      • 先将石蜡加热至90℃至完全融化，后将多孔陶瓷装入熔融石蜡浸泡5分钟（可以观察气泡没有溢出及完成）（较大的样品需要更长的浸泡时间）
    • 3.冷却
      • 温度降低至60℃后取出，并在空气中冷却30分钟以上
  • 导热增强型铁尾矿多孔陶瓷／石蜡复合相变储能材料的制备
    • 在第二步渗透中，待完全融化后，将石墨烯加入并磁力搅拌30分钟，再5分钟超声处理防止石墨烯团聚（其他步骤相同）
• 实验变量
  • 论文中提到的
    • 其实是之前所说过的在实验过程中根据模型，材料在不同位置时的性能
    • 1.分组
      • 1纯石蜡
      • 2铁尾矿多孔陶瓷+石蜡
        • 1.不同孔隙率分组，即在不同孔隙率下材料的性能变化
      • 3铁尾矿多孔陶瓷+石蜡+石墨烯
    • 2.实验前对原料铁尾矿分组
      • 如在不同温度下，烧结过程中的变化
      • 保温时间
      • 球磨时间
  • 百度的三个变量
    • 第一，自变量。即实验者控制的刺激条件或实验条件。
    • 第二，因变量，即反应变量。它是实验者所要测定和研究的行为和心理活动，是实验者要研究的真正对象。
    • 第三，控制变量。即实验中除自变量外其他可能影响实验结果的变量。为了避免这些变量对实验结果产生影响，需要设法予以控制。
  • 自己的看法
    • 首先是在原料上，对于不同地区（或者说不同地方购买的）的材料可能会出现元素差别比较大，则需要分别实验，研究各个元素对于相变的重要性
    • 其次是在制作陶瓷的过程中，需要至少做三组，控制实验中的误差，若需要制作别的粒径的微孔陶瓷时则也需要制作三组
    • 接下来时制作相变材料和加强的相变材料，对于预热、渗透、冷却这三步，可以选择进行分组实验
    • 之后就是实验过程中，对于模型的制作，例如最简单的相变材料安放的位置区别，对于外层、中间、内层的安放（要考虑到易发生渗漏的情况），研究的时候可以将各组同时实验，减少人为误差
• 实验完成后检测性能
  • 多孔陶瓷基本性能测试
    • 尾矿的粒径分布、多孔陶瓷的孔隙率和机械强度等基本物理、力学性能
    • 1.粒度测试：尾矿浆液注入去离子水中，配成稀释溶液，后利用激光粒度分析仪测定
    • 2.孔隙率、孔隙密度：
    • 3.多孔陶瓷的孔径结构：压汞法
    • 4.维氏硬度及抗压强度测试
  • 复合相变储能材料性能测试
    • 1.石蜡渗透百分比
    • 2.渗透效果测试
    • 3.热物理性能测试
      • 采用差示扫描量热仪DSC测定纯石蜡和复合相变材料的潜热和熔点
• DSC曲线怎么看
  • 子主题
• 制备多孔陶瓷