手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

低热膨胀堇青石质陶瓷材料制备与特性研究

李智强

   分别以纯氧化物原材料,生、熟混合原材料及以(TiO_2+Al_2O_3)混合物与熟料为添加剂的原材料,采用压制成型、煅烧合成的工艺技术对堇青石质陶瓷材料的制备与特性进行了研究。经X-射线衍射(XRD)、电子显微镜(SEM)组织结构分析及热膨胀特性测试,结果表明:以纯氧化物为原料在≤1340℃温度下煅烧,仅可获得以低温型斜方晶系β-堇青石为主晶相的堇青石质陶瓷材料,其热膨胀系数最低为2.22×10~(-6)℃~(-1)左右;采用生、熟料混合原材料于1300℃温度下煅烧,即可获得过渡型堇青石(β-堇青石+α-堇青石),可使其热膨胀系数降至1.8×10~(-6)℃~(-1)左右,但是其烧成收缩率过高;而采用一定量的(TiO_2+Al_2O_3)混合物与少量熟料作添加剂制备堇青石质陶瓷材料,不仅可实现在较低煅烧温度下(1300℃~1340℃)获得以β-堇青石+α-堇青石为主晶相的堇青石质陶瓷材料,还可同时显著降低堇青石的热膨胀系数,使之降至1.6×10~(-6)℃~(-1)以下,且保持低的烧成收缩率。其机理是在煅烧过程中,熟料中的堇青石特别是其中的α-堇青石可起到“种晶”作用,促进α-堇青石的形成。同时在煅烧过程中还可生成具有非常小的热膨胀系数,且各向异性显著的钛酸铝相,钛酸铝相分散分布于堇青石之间可降低陶瓷体的热膨胀性。原料中的MgO有助于钛酸铝的生成,并形成稳定的假板钛矿型MgTiO_5,从而抑止了钛酸铝的分解。因此,合理控制原材料中的镁铝比也是实现降低堇青石质陶瓷热膨胀系数不可忽略的因素。……   
[关键词]:堇青石;煅烧合成;热膨胀系数;添加剂;钛酸铝
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安理工大学2006年