软锰矿粉对莫来石质支撑剂性能的影响研究本科论文.doc

太原科技大学 毕 业 设 计（论 文） 软锰矿粉对莫来石质支撑剂性能的影响研究 　　 　　 姓 名 李震宇 学院（系）材料科学与工程学院 专 业 材料物理 年 级 111401 指导 教师 王凯悦 　　　 　　　 二零一五年六月十日 软锰矿粉对莫来石质支撑剂性能的影响研究 材料科学与工程学院 材料物理111401班 李震宇 指导老师：王凯悦 摘要：以四级铝矾土为原料，软锰矿为添加剂制备了莫来石质陶粒支撑剂，并系统地研究了软锰矿添加量对陶粒支撑剂性能的影响。结果表明：当添加2wt%软锰矿粉制备得到的陶粒支撑剂具有最佳的性能，30/50目陶粒在52MPa下的破碎率最低为7.62%，体积密度为1.52g/cm3，视密度为2.8544g/cm3，满足中国行业标准SY/T 5108-2006。软锰矿粉与原料中的杂质形成了液相，有利于晶粒的发育长大，这些液相填充了支撑剂的晶界及气孔，从而获得了较为致密的陶瓷烧结体，降低了陶粒的破碎率。 关键词： 陶粒支撑剂，四级铝矾土，软锰矿，破碎率 Effect of pyrolusite additive on the properities of mullite-phase proppants College of Materials Science and Engineering Materials Physics111401 Li Zhenyu Director：Wang Kaiyue Abstract：The mullite-phase proppants were prepared by using the raw materials of the fourth grade bauxite together with the pyrolusite as additive, and the effects of pyrolusite on the properities of mullite-phase proppants were also systematically investigated. The results showed that the 30/50-mesh proppants with 2wt% additive presented the best performance with the crush ratio of 7.62% at 52MPa pressure, the volume density of 1.52g/cm3 and the apprance density of 2.8544g/cm3. The liquid glass appear during the sintering process of due to the presence of the pyrolusite powder and the impurities of the raw materials, which was beneficial to the growth of crystal, the gap decrease of grain boundary and pores, and therefore the crush ratio of the proppants decrease. Key Words: Ceramic proppant, Fourth grade bauxite, Pyrolusite, Crush ratio 目录 摘要 I Abstract II 第一章 文献综述 1 1.1 水力压裂技术 1 1.2 支撑剂的应用 2 1.3 支撑剂的分类 2 1.4 支撑剂的制备方法 3 1.4.1 挤压-滚圆法 3 1.4.2 喷雾造粒法 4 1.4.3 离心造粒法 4 1.5支撑剂的发展历史与现状 4 1.5.1 石英砂支撑剂的特征及其优缺点 4 1.5.2 树脂包层石英砂支撑剂的特征及其优缺点 5 1.5.3 陶粒支撑剂的特征及其优缺点 7 1.6 莫来石 8 1.7 锰粉的作用 8 1.8 本课题的研究意义 8 第二章 实验部分 10 2.1 原料选择 10 2.2 实验仪器 10 2.3 实验流程 11 2.4 莫来石陶粒支撑剂性能检测 12 2.4.1 体积密度检测 12 2.4.2 视密度检测 13 2.4.3 破碎率检测 13 2.4.