《表6 高岭土为黏结剂试样正交实验结果极差分析表》

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《锂辉石浮选尾矿发泡法制备多孔陶瓷材料及其性能》

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试样极差分析结果如表5、表6，其中W-CM、W-CMC、M-HP和ST含义与1.3节中一致，分别表示4个因素。FS、CS、LS、AP、WA和BD与2.1节中对应，分别表示多孔陶瓷物理性能测试结果。结果表明：烧结温度对试样各方面性能影响最大（R最大），其次为黏土矿物质量分数。通过对比烧结温度的K1、K2、K3值可知，随着烧结温度的升高，试样抗折抗压强度、体积密度和线收缩率均提高，而显气孔率和吸水率降低。这是由于随着烧结温度的升高，试样发生收缩，气孔缩小，减少，进而提高了其力学性能[14]。此外，锂辉石浮选尾矿中含有长石和石英，而长石在高温下易和石英发生反应，形成低共熔液相，同时试样中氧化钙、氧化铁等氧化物具有助熔剂的作用，这会加强颗粒间的紧密结合[15]。同理可知，以高岭土为黏结剂试样抗折强度、抗压强度、线收缩率和容重也随高岭土质量分数的提高而降低，而显气孔率和吸水率升高。这应和高岭土的粒度较细有关，细粒的高岭土增加导致试样浆料黏度增大，进而在发泡过程中产生的气泡更加稳定，减少了塌泡等现象，最终提高了显气孔率和吸水率。因为细粒的高岭土粉末填充了尾矿颗粒间空隙，进而降低了其线收缩率，但高岭土的填充也阻碍了烧结过程中液相的流动传质过程，进而降低了试样的抗折强度和抗压强度。而以钠基膨润土为黏结剂试样抗压强度、容重、显气孔率和吸水率无明显规律。造成上述现象的原因可能为：1)多孔陶瓷材料发泡不均匀等原因可能会增大试验误差，且孔的形状和多少对多孔陶瓷材料强度也会有影响；2)膨润土和高岭土两种黏结剂性质存在差异，比如膨润土在烧结过程中会产生更多的液相[16]。其会填充颗粒间空隙且在降温后再次固化使颗粒间相互黏结，且液相会加快烧结的致密速率[17]。这最终导致膨润土样品在较低温度下就已经达到相当的致密程度，因而其规律与高岭土为黏结剂试样不一致。