【正文】 ,往往平均熱膨脹系數(shù)很小 ,但其 a軸和 c軸的熱膨脹系數(shù)卻存在較大差異 ,很難使“零膨脹”與各向異性熱效應(yīng)相協(xié)調(diào) ,從而降低 了堇青石陶瓷的熱性能；同時 ,添加助劑對堇青石陶瓷熱膨脹系數(shù)影響的確切機(jī)理尚不完全明朗。 5SiO2)的化學(xué)成分計(jì)量比進(jìn)行配比(%， %， %)； 原料的理論配比為：粉煤灰： 硅微粉 ：鎂砂 =:1:；各原料理論所需百分含量分別為：粉煤灰 （ %）硅微粉（ 8%）鎂砂（ %）。煮沸時器皿部和試樣間應(yīng)墊以 干凈紗布，以防止煮沸時試樣碰撞掉角。原則上講，利用電子和物質(zhì)的相互作用，可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學(xué)性質(zhì)的信息，如形貌、組成、晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電場或磁場等等。 SiO2 （ 鐵堇青石 ） （藍(lán)晶石） 3Al2O3 隨著溫度的升高，原料中的主要成分二氧化硅、氧化鎂和硅開始反應(yīng)， 莫來石的合成含量逐漸增多， 峰強(qiáng)度增強(qiáng)， 氧化鎂也大 量參與反應(yīng)， 氧化鎂的含量逐漸減少， 莫來石和方石英轉(zhuǎn)化成晶體， 當(dāng)溫度升高到 1200℃以上時， 由于Fe2O3 的存在，莫來石逐漸 反應(yīng)生成鐵堇青石，原料大量參與反應(yīng)生成α 堇青石、β 堇青石以及印度石和鎂鋁尖晶石， 其反應(yīng)式如下： 3Al2O3 為了研究不同配方試樣的物相組成，利用 D\max2200型號 X射線衍射儀器，耙材為 Cu耙，工作電壓 36kV，工作電流為 29mA；要求試樣的粒度＜ ㎜。 體積密度、顯氣孔率和吸水率的測試 1）選取外觀平整的試樣，表面無裂紋等破壞痕跡。各原料化學(xué)組成如表 21所示。沉淀包裹法和溶膠 凝膠法工藝要求比較嚴(yán)格 ,合成過程復(fù)雜 ,原料多為有機(jī)化合物 ,價格昂貴 ,有些還對人體有害 ,很難滿足工業(yè)應(yīng)用要求。在煅燒過程中包裹層和被包裹粒子發(fā)生一系列反應(yīng)，生成無定形納米鎂鋁氧化物，并均勻分散在基體中。 濕化學(xué)法合成高純堇青石粉體 (1)溶膠 凝膠法 溶膠 凝膠方法是制備高純細(xì)粉材料的方法之一，屬于濕化學(xué)反應(yīng)方法。 （ 6） “葉臘石－鋁礬土－菱鎂礦－滑石”系 統(tǒng)合成堇青石 薛群虎等研究認(rèn)為，采用結(jié)構(gòu)水含量低，燒失量小，煅燒后體積變化小的葉蠟石、滑石原料可合成結(jié)構(gòu)致密，體積密度高，堇青石含量 ＞ 90％ 的堇青 石產(chǎn)品。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)配料中 Al2O3 的含量在理論組成的 5％ 范圍內(nèi)變化時，對合成堇青石材料的顯微結(jié)構(gòu)和高溫性能產(chǎn)生明顯影響。但是，如果原料中有堿土金屬氧化物 Ca O、堿金屬氧化物 R2O和 Fe 2 O 3 的存在則會大大提高制品的熱膨脹率。 [12] 近幾年應(yīng)用較多的制備技術(shù)是水解法， 水解法可以獲得原子級混合物。 1929 年， 和 首先報道了用 43％ 滑石， 35％ 粘土和 22％Al 2 O 3 合成出膨脹系數(shù)為 10－ 6 ℃ 1 (0~200℃ )陶瓷坯體。目前的研究主要集中在中 α堇青石上。其中，堇青石以低的熱膨脹系數(shù)、良好的高溫穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性以及介電性質(zhì)，已在冶金、電子、汽車、化工、環(huán)境 保護(hù)等領(lǐng)域獲得廣闊的應(yīng)用前景。 低膨脹系數(shù)可以提高陶瓷材料抗熱震性和韌性等，克服了陶瓷材料固有缺點(diǎn)。 linear expansion coefficient of the first with temperature decreases when the sintering temperature reaches 1200 ℃ , the linear expansion coefficient of a slight increase. Key Words:cordierite, microstructure, ceramic materials, the thermal expansion coefficient 第 3 頁 目錄 Abstract ...........................................................................................................................2 1緒 論 ...........................................................................................................................4 研究目的及意義 [3]..............................................................................................5 ............................................................................7 堇青石材料的制備 ..............................................................................................9 天然礦物高溫固相反應(yīng)合成堇青石 .......................................................... 11 氧化物高溫固相反應(yīng)法合成高純堇青石 ................................................... 15 濕化學(xué)法合成高純堇青石粉體 ................................................................. 15 堇青石陶瓷材料的應(yīng)用 ..................................................................................... 17 堇青石陶瓷制備中存在的問題 .......................................................................... 17 2 實(shí)驗(yàn)方案及內(nèi)容 ......................................................................................................... 19 實(shí)驗(yàn)原料的選擇 ............................................................................................... 19 合成堇青石原料配方設(shè)計(jì)及計(jì)算 ....................................................................... 20 原料的粉磨 ...................................................................................................... 21 坯料的制備與成型 ............................................................................................ 21 燒成 ................................................................................................................. 21 性能測試與分析 ............................................................................................... 21 燒成收縮率的測試 .................................................................................. 22 體積密度、顯氣孔率和吸水率的測試 ....................................................... 22 抗壓強(qiáng)度測試 ......................................................................................... 23 XRD分析 ................................................................................................ 23 掃描電鏡觀察 ......................................................................................... 24 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 .......................................................................................................... 24 工藝流程 .......................................................................................................... 25 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論 .................................................................................................. 27 體積收縮率 ...................................................................................................... 27 體積密度、顯氣孔率和吸水率的測試 ................................................................. 28 抗壓強(qiáng)度 .......................................................................................................... 29 XRD分析 ......................................................................................................... 30 試樣 SEM 分析 ................................................................................................. 32 結(jié)論 ................................................................................................................. 33 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................... 35 致謝 .............................................................................................................................. 37 第 4 頁 1 緒 論 堇青石陶 瓷具有低的熱膨脹系數(shù) [1],高的化學(xué)穩(wěn)定性、抗熱震性 ,以及一定的機(jī)械強(qiáng)度 ,而被廣泛的用作窯具、電子器件和微電子封裝材料 ； 此外 ,由于其具有良好的吸附性能 ,與各種催化劑活性組分的匹配性良好 ,以及孔壁薄、幾何表面積大等特點(diǎn) ,可用于制備多孔材料如蜂窩陶瓷和泡沫陶瓷 ,作為凈化廢氣的理想催化劑載體和過濾裝置 ,用于汽車尾氣凈化、金屬熔體過濾、超細(xì)粒子過濾、催化燃燒、熱交換等化學(xué)加工過程。 .抗壓強(qiáng)度，體積收縮率，體積密度，隨溫度的 升高 而增大；氣孔率，吸水率則隨溫度的升高而降低；線膨脹系數(shù)先隨溫度升高 而 降低，當(dāng)燒結(jié)溫度達(dá)到 1200℃ 時，線膨 脹系數(shù)略有提升 。h),以及煤的發(fā)熱效率 40%計(jì)算 ,估計(jì)粉煤灰排放量達(dá) ~ 億 t。在熱移動速度大的時候，熱膨脹系數(shù)對材料的抗熱沖擊起決定作用 [6] 。本項(xiàng)