煤矸石制备莫来石及复相多孔陶瓷性能研究的任务书.docx

煤矸石制备莫来石及复相多孔陶瓷性能研究的任务书
任务书
课题名称：煤矸石制备莫来石及复相多孔陶瓷性能研究
申报单位：XXX学院
申报人：XXX
一、研究背景和意义
煤炭开采过程中，煤矸石是不可避免的产物。目前，煤矸石大量堆积在采煤区周围的垃圾山中，不仅占用了大量土地资源，而且会对周围的环境造成巨大的污染。因此，如何处理和利用煤矸石成为煤炭地区环保和资源化的重要问题。
莫来石是一种优良的高性能陶瓷材料，具有优异的高温力学性能、抗渣侵蚀性、化学稳定性、耐磨、耐腐蚀等多种特性。近年来，莫来石在航空、汽车、机械、电子、化工等领域得到广泛应用。同时，采用煤矸石制备莫来石可以实现煤炭资源的高效利用和减少环境污染，因此对从煤矸石中制备莫来石的研究具有重要意义。
本项目旨在利用煤矸石制备莫来石及复相多孔陶瓷，并对其力学性能、化学稳定性等进行研究，为煤炭资源化和环境保护提供一种新的途径。
二、研究内容
1.制备煤矸石-莫来石复相陶瓷材料；
2.研究煤矸石-莫来石复相材料的物理化学性质及微观结构特征；
3.考察不同添加量的热对流柞相氧化铝对陶瓷材料性能的影响；
4.分析热对流柞相氧化铝添加量对材料成型工艺和性能稳定性的影响；
5.研究煤矸石-莫来石复相陶瓷材料的高温力学性能；
6.研究煤矸石-莫来石复相陶瓷材料的化学稳定性。
三、研究方法
1.复相材料制备：采用化学共沉淀法，结合高温煅烧技术，在煤矸石中添加适量氧化铝，并通过高温煅烧的方法制备煤矸石-莫来石复相陶瓷材料。
2.材料性能测试：运用气相色谱、X射线衍射、热重分析仪、扫描电子显微镜等分析测试方法，对煤矸石-莫来石复相陶瓷材料进行表征。运用万能材料试验机和超声波共振仪等设备，对材料的高温力学性能和化学稳定性进行测试。
3.数据分析：对测试结果进行统计分析和处理，探究煤矸石-莫来石复相陶瓷材料的微观结构特征、高温力学性能、化学稳定性等方面的规律与机理。
四、研究计划
1.第一年：制备煤矸石-莫来石复相陶瓷材料，探究不同添加量氧化铝对材料性能的影响。
2.第二年：研究煤矸石-莫来石复相陶瓷材料的高温力学性能和化学稳定性。
3.第三年：对煤矸石-莫来石复相陶瓷材料的进一步研究及成型工艺优化。
五、经费预算
本项目预计需要的经费共计100万元，其中包括：
1.人员费用：50万元；
2.材料费用：15万元；
3.设备购置：20万元；
4.差旅费：5万元；
5.实验室租金：10万元。
六、研究成果
本项目的研究成果主要包括：
1.煤矸石制备莫来石及复相多孔陶瓷的技术路线和制备工艺；
2.煤矸石-莫来石复相陶瓷材料的高温力学性能、化学稳定性、微观结构特征等方面的理论与实验研究结果；
3.相关成果的发表论文、专利授权和参加国内外学术会议等形式的外部交流。
七、预期效益
1.实现煤炭资源的高效利用和减少环境污染。
2.探索一种新的陶瓷材料制备方法及制备工艺。
3.增加煤炭资源在高端陶瓷领域的应用和开发，推动产业升级和转型。
4.为相关行业提供新的优良材料，具有广阔的市场前景和应用推广价值。
5.提升我国在陶瓷材料领域的技术和学术水平。