原料配方对微孔陶瓷渗灌管道性能的影响

S275.4; 为解决现有多孔陶瓷渗灌管道制备工艺不规范、产品性能低下的问题,采用注浆成型法,以黏土为骨架材料,炉渣为造孔剂,硅酸钠为解凝剂,制备一种低成本、性能优良的微孔陶瓷渗灌管道.分析了黏土颗粒粒径和炉渣掺量2个因素对微孔陶瓷渗灌管道孔隙率、线收缩率、弯曲度、抗弯强度、渗透系数和流量的影响规律,以较大的抗弯强度、较小的线收缩率和弯曲度、合适的孔隙率为优选标准,得到微孔陶瓷渗灌管道的最优原料配方.结果表明:随着黏土颗粒粒径增大,微孔陶瓷渗灌管道的线收缩率、弯曲度、抗弯强度降低,孔隙率和渗透系数增大,进而使流量增大;随着炉渣含量的增加,微孔陶瓷渗灌管道的抗弯强度降低,孔隙率、线收缩率、弯曲度...

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Published in节水灌溉 no. 7; pp. 76 - 89
Main Authors 张春华, 张林, 刘旭飞, 周伟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西 杨凌 712100%西北农林科技大学水土保持研究所, 陕西 杨凌 712100 10.07.2023
Subjects
微孔陶瓷
渗灌管道
infiltration irrigation pipe
性能改良
performance improvement
preparation technology
microporous ceramics
原料配方
渗灌
infiltration irrigation
raw material formula
slip casting
注浆成型
制备工艺
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ISSN1007-4929
DOI10.12396/jsgg.2023128

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Summary:S275.4; 为解决现有多孔陶瓷渗灌管道制备工艺不规范、产品性能低下的问题,采用注浆成型法,以黏土为骨架材料,炉渣为造孔剂,硅酸钠为解凝剂,制备一种低成本、性能优良的微孔陶瓷渗灌管道.分析了黏土颗粒粒径和炉渣掺量2个因素对微孔陶瓷渗灌管道孔隙率、线收缩率、弯曲度、抗弯强度、渗透系数和流量的影响规律,以较大的抗弯强度、较小的线收缩率和弯曲度、合适的孔隙率为优选标准,得到微孔陶瓷渗灌管道的最优原料配方.结果表明:随着黏土颗粒粒径增大,微孔陶瓷渗灌管道的线收缩率、弯曲度、抗弯强度降低,孔隙率和渗透系数增大,进而使流量增大;随着炉渣含量的增加,微孔陶瓷渗灌管道的抗弯强度降低,孔隙率、线收缩率、弯曲度、渗透系数增加,流量增大.微孔陶瓷渗灌管道渗透系数与孔隙率成幂函数关系.综合比较,黏土颗粒粒径0.180～0.355 mm、炉渣掺量15%为最优原料配方,微孔陶瓷渗灌管道的孔隙率为33.9%、线收缩率为3.98%、弯曲度为0.95°、抗弯强度为8.6 MPa、渗透系数为0.36 cm/h,在10 kPa工作压力下的流量为6.12 L/(h·m),兼具良好的材料性能和水力性能,能较好满足田间使用要求.
ISSN:1007-4929
DOI:10.12396/jsgg.2023128