【正文】 ,往往平均熱膨脹系數很小 ,但其 a軸和 c軸的熱膨脹系數卻存在較大差異 ,很難使“零膨脹”與各向異性熱效應相協(xié)調 ,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影響的確切機理尚不完全明朗。 5SiO2)的化學成分計量比進行配比(%， %， %)； 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，利用電子和物質的相互作用，可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學性質的信息，如形貌、組成、晶體結構、電子結構和內部電場或磁場等等。 SiO2 （ 鐵堇青石 ） （藍晶石） 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， 莫來石的合成含量逐漸增多， 峰強度增強， 氧化鎂也大 量參與反應， 氧化鎂的含量逐漸減少， 莫來石和方石英轉化成晶體， 當溫度升高到 1200℃以上時， 由于Fe2O3 的存在，莫來石逐漸 反應生成鐵堇青石，原料大量參與反應生成α 堇青石、β 堇青石以及印度石和鎂鋁尖晶石， 其反應式如下： 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格 ,合成過程復雜 ,原料多為有機化合物 ,價格昂貴 ,有些還對人體有害 ,很難滿足工業(yè)應用要求。在煅燒過程中包裹層和被包裹粒子發(fā)生一系列反應，生成無定形納米鎂鋁氧化物，并均勻分散在基體中。 濕化學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粉材料的方法之一，屬于濕化學反應方法。 （ 6） “葉臘石－鋁礬土－菱鎂礦－滑石”系 統(tǒng)合成堇青石 薛群虎等研究認為，采用結構水含量低，燒失量小，煅燒后體積變化小的葉蠟石、滑石原料可合成結構致密，體積密度高，堇青石含量 ＞ 90％ 的堇青 石產品。研究發(fā)現，當配料中 Al2O3 的含量在理論組成的 5％ 范圍內變化時，對合成堇青石材料的顯微結構和高溫性能產生明顯影響。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] 近幾年應用較多的制備技術是水解法， 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、良好的高溫穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性以及介電性質，已在冶金、電子、汽車、化工、環(huán)境 保護等領域獲得廣闊的應用前景。 低膨脹系數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。 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合成堇青石 .......................................................... 11 氧化物高溫固相反應法合成高純堇青石 ................................................... 15 濕化學法合成高純堇青石粉體 ................................................................. 15 堇青石陶瓷材料的應用 ..................................................................................... 17 堇青石陶瓷制備中存在的問題 .......................................................................... 17 2 實驗方案及內容 ......................................................................................................... 19 實驗原料的選擇 ............................................................................................... 19 合成堇青石原料配方設計及計算 ....................................................................... 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 抗壓強度測試 ......................................................................................... 23 XRD分析 ................................................................................................ 23 掃描電鏡觀察 ......................................................................................... 24 實驗設備 .......................................................................................................... 24 工藝流程 .......................................................................................................... 25 3 實驗結果分析與討論 .................................................................................................. 27 體積收縮率 ...................................................................................................... 27 體積密度、顯氣孔率和吸水率的測試 ................................................................. 28 抗壓強度 .......................................................................................................... 29 XRD分析 ......................................................................................................... 30 試樣 SEM 分析 ................................................................................................. 32 結論 ................................................................................................................. 33 參考文獻 ....................................................................................................................... 35 致謝 .............................................................................................................................. 37 第 4 頁 1 緒 論 堇青石陶 瓷具有低的熱膨脹系數 [1],高的化學穩(wěn)定性、抗熱震性 ,以及一定的機械強度 ,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 ,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、超細粒子過濾、催化燃燒、熱交換等化學加工過程。 .抗壓強度，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；線膨脹系數先隨溫度升高 而 降低，當燒結溫度達到 1200℃ 時，線膨 脹系數略有提升 。h),以及煤的發(fā)熱效率 40%計算 ,估計粉煤灰排放量達 ~ 億 t。在熱移動速度大的時候，熱膨脹系數對材料的抗熱沖擊起決定作用 [6] 。本項