1. 研究目的与意义（文献综述）

随着经济发展和人口数量的不断增加，世界能源消费总量在21世纪初保持增长趋势，能源危机日益突出。其中建筑能耗所占比重逐年提升，目前已占总能源消耗的 2/5，且排放着全球近 1/3 二氧化碳等温室气体，成为能源消耗的三大领域之一。节能降耗，特别是降低建筑能耗，已是人类社会发展的必然趋势，提高建筑保温隔热性能可显著降低建筑能耗，是实现建筑节能的基础和关键环节。而目前广泛使用的传统有机墙体保温材料具有阻燃性能差，变形系数大、不耐老化、稳定性差等缺点。因此，发展新型轻质无机保温隔热墙体材料迫在眉睫。发泡陶瓷就是目前备受关注的新型无机保温隔热材料之一。

发泡陶瓷是一种内部含有大量气孔的新型陶瓷材料。它具有化学稳定性好、耐腐蚀、耐高温等优点。发泡陶瓷一般可以分为两类，即开孔（网状）陶瓷材料以及闭孔陶瓷材料。相较于开孔结构的发泡陶瓷（如泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷），闭孔发泡陶瓷因气孔之间不连贯，拥有吸水率低、气孔率高、导热系数小、抗压强度较高等特性。因此，高温发泡陶瓷可作为性能优异的新型保温材料，其隔热性比混凝土高8～20倍，可制成颗粒状或板状，广泛用于墙体材料、保温材料和地下工程材料。同时，其具备有机保温材料所不具备的优点，如：热传导率低、不燃防火、耐久性好、与水泥砂浆混凝土等相容性好、吸水率低、耐候性好。粉料坯体发泡法一种简单有效的闭孔型多孔陶瓷的制备方法，该方法可以制备出形状复杂、孔径可控的闭孔发泡陶瓷，在泡沫陶瓷保温墙体材料制备中广泛使用。目前，在国家大力推进建材制备工艺的绿色化发展及固废资源化利用的时代背景下，针对固体废弃物在泡沫陶瓷的资源化利用备受关注。

炉渣是火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣，又称煤渣，是目前我国堆存量最大的工业固体废物之一。如果将炉渣弃置堆积，不仅占用土地，甚至会自燃起火。其中包含的重金属等有害元素随雨水渗入地下，将严重污染地下水资源，危害环境。从资源化利用角度，由于炉渣主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁等，其化学组成与发泡陶瓷坯料类似，可以作为泡沫陶瓷的主要原料使用。在我国，李国庆教授研究了炉渣制备轻质陶瓷的项目，制成了炉渣等废料用量高达60%的轻质陶瓷，其各种性能指标较为理想，体积密度为5.56g/cm³,抗折强度大于45mpa;而在国外也有使用炉渣制备发泡陶瓷成功的案例。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容、目标

本研究主要是以炉渣为主要原料，外掺高温发泡剂，通过掺入不同质量分数的fe₂o₃研究氧化铁含量对发泡陶瓷制备过程的影响。同时，研究不同烧成制度下，铁元素价态的变化及其对泡沫陶瓷性能的影响，最终得出氧化铁对发泡陶瓷制备及性能影响的机理，并确定泡沫陶瓷中氧化铁的适宜含量。

2.2 技术方案：

3. 研究计划与安排

第1-2周 查阅相关文献资料，明确实验内容，确定实验方案，完成开题报告；

第3-4周 实验准备工作，布置外文文献翻译；

第5-11周 按照实验方案进行相关实验，并完成材料制备及性能测试试验；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 吴丽娜，黄玉东，王志江，等. 发泡工艺制备多孔陶瓷研究进展[j]. 中国陶瓷. 2010(03): 5-8.

[2] 李安明，王树海. 泡沫陶瓷的制备方法[j]. 现代技术陶瓷. 1998(02): 29-32.

[3] 张勇林. 高温发泡陶瓷制备基础研究[d]. 华南理工大学, 2014.