堇青石（Mg2Al4Si5O18）具有低的热膨胀系数、优异的抗热震性等性能，而多孔堇青石陶瓷可广泛应用于环境保护、化学化工等领域，特别是高温催化剂载体、热交换机组件等方面。稻壳中含有约18%的无定形态SiO2，而且它还含有丰富的C元素，因此，存在着稻壳既作为硅源，并同时作为成孔剂的可行性。目前，高附加值的利用稻壳的工业化报导较少，盐城工学院的研究人员以Nd2O3为外加剂，以稻壳为硅源和成孔剂进行合成多孔堇青石陶瓷的研究。
　　将稻壳用体积浓度为10%的稀盐酸沸煮4 h，去除其无机杂质，然后用蒸馏水洗净、烘干，一部分稻壳用行星式球磨机球磨3 h制备成稻壳粉，以作为成孔剂之用；另一部分在540℃下热解，制得高活性的SiO2，其品质含量为99．0%。试验所用Al2O3、MgO、Nd2O3均为分析纯。按偏镁铝方案确定堇青石的组成，组成中MgO、A12O3、SiO2的质量分数分别为14.1%、35.8%、50.1％，并分别外掺1%、5%、3%Nd2O3。其中SiO2由540 ℃下热解制得高活性的SiO2和作为成孔剂加入的稻壳粉两部分组成，经测定，稻壳粉中的SiO2为16.1%，C含量为38.3%。将称量好的稻壳粉、高活性的SiO2、Al2O3、MgO、Nd2O3在行星磨混合1h，在所得粉体中加入适量的5%PVA溶液混匀、造粒，20 MPa的压力成型、干燥后，置于高温炉内在设定的温度下保温5 h，随炉冷却得到烧成试样。采用煮沸法测定试样的显气孔率和体积密度，用万能试验机测定试样的抗弯强度，日本D/Max-rB型X射线衍射仪测定试样的矿物成分，日本电子公司的JSM-5900型扫描电子显微镜（SEM）观察试样断口的形貌。
　　结果表明：（1）用稻壳为多孔堇青石合成提供SiO2和成孔剂，在1 350 ℃下烧结并保温5 h条件下，成功合成了孔隙率达43.04%的多孔堇青石陶瓷；（2）Nd2O3能够促进堇青石的形成，使堇青石的开始形成温度降低至1 100 ℃，并能在不降低堇青石孔隙率的情况下，大幅度提高其抗弯强度。掺杂3%Nd2O3后，多孔堇青石陶瓷的抗弯强度增加了4倍左右。
（摘编自《人工晶体学报》2010，№4）