鈦酸鋁的穩(wěn)定化及鈦酸鋁—莫來石窯具的制備.pdf

1、鈦酸鋁陶瓷是集低熱膨脹系數(shù)和高熔點(diǎn)為一體的新型陶瓷材料,是目前低膨脹材料中耐高溫性能最好的一種.但同時(shí)該材料也存在著兩大致命弱點(diǎn):一是晶體在各個(gè)晶軸方向上的差異很大,導(dǎo)致在冷卻時(shí)產(chǎn)生大量微裂紋,機(jī)械強(qiáng)度很低;二是在750~1300℃區(qū)間易分解為金紅石和剛玉相,失去了鈦酸鋁的優(yōu)良性能,因而大大限制了這種材料的推廣應(yīng)用前景.該文采用X射線衍射分析材料的物相組成,測定了鈦酸鋁的熱分解率,計(jì)算了鈦酸鋁的晶格常數(shù)值,觀察了試樣的顯微結(jié)構(gòu),研究了燒

2、成溫度和莫來石含量對鈦酸鋁-莫來石復(fù)相材料性能的影響,通過引入添加劑和兩相復(fù)合的方法研究了鈦酸鋁的熱穩(wěn)定性,探明了鈦酸鋁熱分解的抑制機(jī)理.并采用合成的鈦酸鋁-莫來石復(fù)相材料進(jìn)行了鈦酸鋁-莫來石窯具的制備研究.通過引入氧化鐵和與莫來石進(jìn)行復(fù)合,鈦酸鋁具有較好穩(wěn)定性.由于莫來石與鈦酸鋁晶粒結(jié)構(gòu)與性能的差異,使鈦酸鋁晶粒受到周圍莫來石晶粒的熱應(yīng)力作用,使得鈦酸鋁晶格不易產(chǎn)生畸變,提高了鈦酸鋁的熱穩(wěn)定性.莫來石的添加量以30％~50%為宜.引入

3、氧化鐵后,由于Fe<'3+>、Si<'4+>離子進(jìn)入鈦酸鋁晶格取代Al<'3+>和Ti<'4+>,增大了鈦酸鋁的晶格常數(shù)c值,降低了鈦酸鋁晶格的畸變程度,使鈦酸鋁晶格趨于穩(wěn)定,提高了鈦酸鋁的熱穩(wěn)定性.該文制得莫來石添加量為30%的鈦酸鋁-莫來石復(fù)相材料在1600℃燒成時(shí)的熱膨脹系數(shù)為2.03×10<'-6>/℃,20~1300℃.采用合成的鈦酸鋁-莫來石復(fù)相材料,制備了鈦酸鋁-莫來石窯具,并研究了窯具制品配方與燒成溫度對窯具制品性能的影