莫来石粉体的化学法制备及其性能研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qwedddessf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
莫来石(3Al2O3·2SiO2),由于其具有很好的抗蠕变和抗热震性,并且在高温下强度衰减很小,而在耐火材料,高温结构材料,电子封装材料以及光学材料方面的应用显示出强大的优越性。但是传统的莫来石制备方法为烧结法和电熔法等,用该类方法来制备莫来石陶瓷存在不尽人意之处,如颗粒比较大,导致烧结困难,往往需要极高的烧结温度(1700℃~1800℃),对能源的浪费非常大,对现代力倡节约能源的社会来说,已经是不顺应潮流了,而化学法制备莫来石陶瓷顺理成章地成为了主流,这是因为化学法制备得到的莫来石粉体颗粒尺寸均匀,粒度非常细(亚微米级或纳米级),这就使得烧结温度能大大降低,极大地节省能源。 本课题实验中采用正硅酸乙酯(TEOS)和硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O)为起始原料,分别用溶胶凝胶法和水解沉淀法制备得到了莫来石前驱粉体,得出了各自的最佳制备工艺,然后对两种方法工艺以及产品进行了对比,挑选综合效果稍好的前驱粉体为研究对象,利用X射线衍射分析,红外光谱分析,透射电镜以及氮气吸附比表面等测试方法研究了莫来石前驱体凝胶粉末在煅烧过程中的相关物理化学变化,并且将在一定温度煅烧过的莫来石粉体加压成型进行烧结,以考察莫来石粉体的烧结性能,研究结果表明: 溶胶凝胶法制备得到了单相莫来石凝胶,其最佳工艺参数为:H2O/TEOS摩尔比为27,胶凝温度60℃,pH值为1.1,胶凝时间为9小时,所得凝胶为透明态。水解沉淀法制得了双相莫来石凝胶,该法的水解过程中最佳摩尔比H2O/TEOS=10,溶剂乙醇/TEOS=7,催化剂为盐酸,pH值为2,沉淀过程中表面活性剂聚乙二醇的最佳加入量为0.5wt%,分子量选用2000,Al3+浓度为0.3mol/l。水解沉淀法比之溶胶凝胶法更适合用来制备莫来石凝胶,水解沉淀法制备得到的双相莫来石凝胶在煅烧过程中的物相变化顺序为: 拜耳石(Al(OH)3)+无定形SiO2→无定形Al2O3+无定形SiO2→γ-Al2O3+无定形SiO2→硅铝尖晶石+无定形SiO2→莫来石(3Al2O3·2SiO2)。 莫来石前驱体粉末的比表面积随煅烧温度的升高先增大后又减小,在110℃时干凝胶粉体比表面积为162m2/g,到600℃左右时达到最大值320m2/g(相应的平均等效粒径达到最小值6nm),1300℃时比表面积又急剧减小到5m2/g。在1550℃烧结时得到了相对致密度为96.9%的莫来石陶瓷,基本实现材料的致密化,气孔较少,晶粒发育完全,晶形为短柱状,证明莫来石前驱体粉末的活性比较高,烧结性能良好,莫来石烧结为液相粘性烧结。
其他文献
对企业的生产活动开展来说,物流运输是其中的重要构成.做好物流运输管理工作,能够有效提升相关工作水平,提升企业的竞争力,为企业经营发展奠定良好的基础.本文就分析和探讨了
本文对Gd二元合金和Re2Fe17型化合物在永磁体提供的低磁场条件下(1.3T)的磁热效应进行了较深入的研究。通过真空高频磁悬浮炉制备了Gd1-xDyx(x=0,0.1,0.2,0.3)、Gd1-xZnx(x=0,0.1
随着世界电子信息产业的快速发展,显示器件作为人机交互必不可少的界面扮演着至关重要的角色。聚合物电致发光器件(PLED)因具有自发光、视角宽、响应快、生产工艺简单、驱动电
【摘要】 大数据时代,数据信息量庞大,更加利于数据的挖掘和分析,但是数据信息的安全也面临着一系列问题和考验,本文中,笔者对大数据进行了简单的概论,分析了大数据时代数据信息面临的安全威胁,提出了有效的应对策略。  【关键词】 大数据 信息安全 探讨  一、大数据概论  大数据是当下一个学术热词,其本身就是一个抽象的概念,我们现在表面理解的大数据就是大量数据的集合,随着应用的起来越广泛,对大数
本课题主要研究引气混凝土分别在氯化钠溶液、硫酸钠溶液(溶液浓度分别为5﹪,7﹪和10﹪)以及海水(1倍和2倍海水浓度)中的抗盐冻性能。试验采用快速冻融循环法,以剥蚀量和相对动