煤矸石制备莫来石及复相多孔陶瓷性能研究的开题报告.docx

煤矸石制备莫来石及复相多孔陶瓷性能研究的开题报告
一、选题背景和意义：
煤矸石是指煤炭开采和利用过程中所产生的、不含任何机质的固体废弃物，具有大量的资源和环境压力，需要找到合适的利用途径。目前大多数煤矸石仅被用作填方材料，无法实现其资源价值。因此，开发利用煤矸石是当前资源综合利用的重要任务。
复相多孔陶瓷是一种特殊的陶瓷材料，具有多孔、高强度、耐腐蚀等优点。而莫来石是一种常见的粘土矿物，与陶瓷材料制备有着紧密的联系。将煤矸石制备成复相多孔陶瓷，不仅可以有效利用废弃资源，还有望开发出一种全新的陶瓷材料，具有较高的经济效益和环境效益。因此，研究煤矸石制备莫来石及复相多孔陶瓷性能，具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容：
1.煤矸石制备莫来石的方法研究：通过对不同工艺参数的优化，探究制备莫来石的最佳方法，保证莫来石的复相结构、比表面积、晶体形貌等性能的优化。
2.制备复相多孔陶瓷的技术研究：根据莫来石的结构特点，设计合理的配方并制备出复相多孔陶瓷材料，优化材料的孔隙度、孔径、强度等性能。
3.复相多孔陶瓷性能测试：测试制备出的复相多孔陶瓷的物理性能、机械性能、吸附性能等，分析其性能与制备工艺参数之间的关系。
三、研究计划：
1.煤矸石制备莫来石的方法研究：
（1）采集不同产地的煤矸石，经过初步筛选、磨碎、过筛等处理，得到粗煤矸石；
（2）制备莫来石前的预处理，包括净化处理、离子交换等；
（3）制备莫来石的工艺研究，包括煅烧温度、时间、煅烧气氛等参数的优化；
（4）通过XRD、SEM等手段对制备出的莫来石样品进行表征。
2.制备复相多孔陶瓷的技术研究：
（1）根据莫来石和其他原料的物理化学性质，筛选最佳的原料比例和配方；
（2）制备工艺参数的优化，包括成型压力、成型速度、烧结温度等；
（3）制备出的样品进行物理化学性能测试。
3.复相多孔陶瓷性能测试：
（1）材料物理性能测试，包括密度、比表面积、孔隙度、孔径等性能；
（2）机械性能测试，包括抗压强度、抗弯强度、磨损率等性能；
（3）吸附实验，测定制备出的复相多孔陶瓷对有机物和重金属离子的吸附性能。
四、研究预期结果
通过对煤矸石制备莫来石及复相多孔陶瓷性能的研究，预期得到以下结果：
1.探究制备莫来石的最佳方法，包括煅烧温度、时间、煅烧气氛等参数的优化，得到表面积大、晶体形貌完整的莫来石颗粒；
2.根据莫来石的结构特点，设计合理的配方并制备出复相多孔陶瓷材料，优化材料的孔隙度、孔径、强度等性能，达到复相陶瓷材料的预期目标；
3.通过以上的复合研究，得到一种新型的资源综合利用的新材料，有效利用废煤矸石，替代传统的陶瓷材料，实现资源综合利用，具有较好的应用前景。
以上是本研究的初步研究计划和预期结果，希望能够得到更多的支持和指导，进一步完善研究计划，取得更加突出的研究成果。