Al2O3-SiO2-Na2O体系中制备莫来石连续纤维

以Al2O3、SiO2、Na2CO3粉末为原料,通过熔融拉丝法制备了莫来石连续纤维;通过X-ray衍射、扫描电镜、能谱及差示扫描量热法(DSC)等分析,讨论了莫来石纤维的形成过程及机理.实验表明,采用熔融法,从Si2-Al2O3-Na2O体系中能够制备出组织形态为针状的莫来石连续纤维,纤维的主晶相为莫来石和玻璃相;部分玻璃相在热处理过程中能够转变为莫来石晶相,从而进一步提高了纤维的耐火度.     

SiO2涂层对MF/Al2O3复合材料界面性能的影响

利用溶胶-凝胶法在纤维表面制备SiO2涂层,改善莫来石纤维(MF)与Al2O3基体的结合性能,通过扫描电镜观察分析研究了不同pH值、不同水硅比下制备的硅溶胶在纤维上的涂敷效果。通过三点弯曲实验等手段研究了纤维表面涂层对复合材料力学性能的影响。研究结果表明:当pH值在1～2之间,水硅比r=1时,SiO2溶胶的涂敷效果最理想,复合材料抗弯曲强度达到419.67 MPa;相对密度94.15%。     

铝质原料对多孔针状莫来石合成的影响

采用铝质原料和粘土为主要原料,通过原位固相反应烧结制备多孔针状莫来石陶瓷材料。利用XRD、SEM、EDS能谱分析等研究了Al(OH)3、γ-Al2O3、α-Al2O3等三种不同铝质原料对制备的针状莫来石多孔材料物相组成、微观结构和微区元素分布的影响。结果表明:不同铝质原料对针状莫来石的形成有着明显影响。在1400℃保温2h烧成后,以Al(OH)3为铝质原料制备的多孔材料中莫来石晶相含量可达88.77%,而采用α-Al2O3和γ-Al2O3时,莫来石晶相含量分别仅为55.65%,76.78%。采用三种不同铝质原料合成的针状莫来石长径比相近,但以Al(OH)3为铝质原料合成的莫来石晶体发育得更充分,且更有利于提高制备的针状莫来石多孔陶瓷的孔隙率和抗弯强度。     

SiO2气凝胶/纤维复合材料热稳定性的研究

本文以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体;乙醇和水为溶剂;采用HCl和NH3.H2O两步催化法;以莫来石纤维为增强材料,在溶胶-凝胶过程后,经过表面改性;采用常压干燥工艺、真空干燥工艺,制备了轻质纳米SiO2气凝胶/莫来石纤维复合材料。采用STA 449 C型热重分析仪,对复合材料的热稳定性进行了测试,并分析了纤维填入后对复合材料热稳定性的影响。     

锆莫来石对Al2O3-ZrO2-C材料性能的影响

以电熔白刚玉、锆莫来石、鳞片石墨、SiC粉和酚醛树酯为原料,通过改变锆莫来石的加入量和粒度制备了7种不同的A l2O3-ZrO2-C试样,主要研究了锆莫来石加入量和试样的粒度组成对A l2O3-ZrO2-C材料的体积密度、显气孔率、常温耐压强度、气孔孔径分布和透气度等性能的影响。结果表明:1)锆莫来石加入量对A l2O3-ZrO2-C材料的体积密度、显气孔率、耐压强度、气孔孔径分布和透气度都有一定的影响,但影响都不大;2)试样的粒度组成对A l2O3-ZrO2-C材料的体积密度和透气度的影响较大,但对显气孔率、常温耐压强度、气孔孔径分布的影响较小。     

莫来石纤维多孔陶瓷粘结用的莫来石纳米晶的研制

粘结剂在纤维多孔陶瓷制备过程中起着关键性作用,对用作莫来石纤维多孔陶瓷粘结用的莫来石微晶制备过程和结构进行了分析研究。分析结果表明：所研制粘结剂胶体颗粒的ζ-电位为35．75mV;粘结剂在烧结过程中经历了如下变化：无定形物质→微量γ—Al2O3（970℃）→铝硅尖晶石（1030℃）→莫来石与铝硅尖晶石（1150℃）→莫来石纳米晶（1250℃）。烧结后的莫来石晶粒平均尺寸为6463nm;对晶胞参数的测定表明其与莫来石纤维具有良好的晶体结构上的匹配性。     

ZrO2-莫来石复合耐火材料的反应烧结制备和抗热震性研究

从先进陶瓷精细的制备技术出发 ,以超细ZrSiO4和Al2 O3的反应烧结产物为结合相 ,以粗粒莫来石为骨料 ,制备出ZrO2 -莫来石复合耐火材料。研究了材料的制备工艺、显微结构和力学性能 ,重点探讨了材料的抗热震性。所得ZrO2 -莫来石复合耐火材料同时具有高的致密度 ( >90 % )和优良的抗热震性。     

ρ-Al2O3加入量对莫来石-刚玉浇注料性能的影响

以烧结莫来石(w(Al2O3)>45%)、电熔莫来石(w(Al2O3)>70%)、刚玉(w(Al2O3)>99%)、α-Al2O3微粉(w(Al2O3)>99.5%)、SiO2微粉(w(SiO2)>92%)、ρ-Al2O3微粉(w(Al2O3)>83.0%)等为主要原料,制备了莫来石-刚玉浇注料试样,经110℃24 h、1 000℃3 h和1 400℃3 h处理,研究了ρ-Al2O3加入量(w)分别为1%、2%、3%、4%和5%对莫来石-刚玉浇注料性能的影响。结果表明:随着ρ-Al2O3加入量的增加,莫来石-刚玉浇注料的体积密度下降,显气孔率增大,抗热震性和抗渣性逐渐变好。110℃24 h处理后强度逐渐增大;1 000℃和1 400℃处理后强度和永久线变化率则是先增加后减小,当ρ-Al2O3加入量为2%时达最大;试样的高温抗折强度先增加后减小,以ρ-Al2O3加入量为3%时最大。     

静电纺丝模板法制备莫来石纤维工艺研究

采用静电纺丝制备的PVP纤维为模板,以非水解溶胶-凝胶法制备的莫来石溶液为浸渍液,利用模板浸渍技术制备出莫来石纤维。研究优化铝离子浓度、浸渍时间和浸渍次数等工艺参数发现,铝离子浓度为0.2mol/L,纤维全部为莫来石相,纤维表面光滑、纤维较长;浸渍时间为1min和3min时,纤维出现坍塌和断裂现象,浸渍时间为2min时,纤维表面光滑,直径分布均匀,平均直径约为240nm,很好地遗传了PVP模板的纤维结构。随着浸渍次数增加,莫来石纤维直径也逐渐增加,纤维的交联现象严重。     

Sm2O3掺杂对纳米莫来石前驱粉体微观结构和烧结性能的影响

为了改善纳米莫来石粉体烧结性能,以硫酸铝和硅酸钠为主要合成原料,添加不同含量Sm2O3,采用共沉淀工艺制备莫来石前驱粉体,经过煅烧得到莫来石纳米粉体,研究了Sm2O3掺杂量对莫来石粉体微观结构和烧结性能的影响.研究表明:当Sm2O3的加入量为4wt%时,合成温度可由传统的1300 ℃左右降低至1000 ℃,晶粒尺寸约为39 nm,比表面积达到95.265 m2/g.说明适当掺杂Sm3+对于合成纳米莫来石具有改善微观结构,促进烧结,促进莫来石晶相形成的作用.     

莫来石结合Al2O3-SiC浇注料的显微结构特征

借助SEM和EDAX研究了莫来石结合Al2O3 -SiC浇注料的显微结构特征。结果表明 :在莫来石结合Al2 O3 -SiC浇注料中 ,莫来石相与填充在其间隙的玻璃相形成连续基质 ;刚玉颗粒与基质中SiO2 反应生成的二次莫来石与基质中的原生莫来石交错存在 ,构成网状结构 ;SiC颗粒表面高温氧化生成的SiO2 膜 ,改善了SiC颗粒与基质的润湿性 ,是其与基质直接结合的媒介。     

数字装饰瓷砖技术与设备新进展

2014年9月22日-26日,意大利博罗尼亚（Bologna）举办了一年一度的陶瓷砖CERSAIE,展示了许多用数字装饰技术与设备生产的各类瓷砖。与此同时,在意大利里米尼（Rimini）举办了两年一度的陶瓷机械设备展（Tecnargilla）,中国广东东莞琅菱企业的超细研磨设备、广东佛山康立泰（国瓷）的陶瓷墨水、广东佛山新景泰陶瓷的喷墨设备,代表中国在瓷砖数字装饰领域的一股新兴力量参加了本次展会。本文对瓷砖产品不进行讨论,对国内企业的情况也不作展开,仅从宏观角度上介绍国外一些企业在瓷砖数字装饰技术与设备领域的新进展,供国内瓷砖行业同行参考,不对之处,敬请批评指正。     

氧化锆基纳米复相陶瓷研磨介质的研制与应用

用Y-TZP作为基础相,采用成功的粉体制作工艺,复合AlCl3·6H2O进行化学法混合,然后加入自制的纳米莫来石A3S2和纳米SiO2进行混磨,制备了纳米氧化锆复相陶瓷ZTC。利用Y-TZP材料优良的室温力学性能,同时加入适量的添加剂SiO2和Al2O3,促进莫来石材料的形成,提高其在较高温度下抗水解、抗老化、硬度高的性能。所制得的ZTC材料,既保留了TZP材料优良的室温耐磨性,同时又避免了在水热蒸汽下温度高于60℃时TZP材料较易水解老化的问题,与TZP、Al2O3磨介相比,其性能价格比最优,铝球的价格低、锆球的质量好,使材料的应用领域得到扩展。     

ρ-Al2O3添加量对原位反应结合碳化硅膜支撑体性能的影响

以黑色碳化硅为骨料,添加不同含量的ρ-Al2O3,在1430℃、无压条件下,用碳化硅表面氧化产生的SiO2与Al2O3反应制备多孔碳化硅膜支撑体,研究了ρ-Al2O3添加量对碳化硅支撑体粘结相组成及性能的影响。结果表明,ρ-Al2O3添加量由3wt%增加到15wt%时,试样烧结后粘结相中莫来石相增多,石英相减少但不能完全消除,支撑体的显气孔率降低,孔径减小,透气度由1127.8 m3?cm/(m2?h?kPa)下降到210.4 m3?cm/(m2?h?kPa);支撑体抗弯强度先增大后降低,ρ-Al2O3添加量为9wt%时,支撑体抗弯强度为25.1 MPa,透气度为372.7 m3?cm/(m2?h?kPa),支撑体的综合性能满足高温含尘气体过滤的要求。     

高炉热风炉用低蠕变耐火材料的开发

研究了矾土类型、刚玉种类、莫来石类型以及烧成气氛对Al2O3-SiO2材料蠕变性能的影响,并借助SEM分析了烧后试样的显微结构.结果发现采用杂质含量高的矾土做原料,试样中产生的玻璃相多,且随杂质含量的增多,玻璃相粘度下降,导致试样的抗蠕变性变差;材料的蠕变性能受显微结构影响,牢固的莫来石网络骨架是制备低蠕变耐火材料的关键;氧化气氛适于Al2O3-SiO2制品的烧结.     

MnO_2和Fe_2O_3对氧化铝质压裂支撑剂微观结构和抗破碎能力的影响(英文)

采用无压烧结技术制备了软锰矿掺杂的高强度氧化铝质压裂支撑剂.通过X射线衍射、压汞式孔隙分析、扫描电子显微镜和筒压法分别研究了由软锰矿引入的MnO2和Fe2O3对支撑剂物相组成、孔结构、晶粒尺寸和抗破碎能力的影响.结果表明:当软锰矿掺杂量为0～5%(质量分数,下同)时,烧结样品中包括氧化铝、莫来石和钛酸铝相,软锰矿的掺入未明显改变晶体结构;当软锰矿掺量为5%时,Fe3+取代Al3+与组分中的TiO2反应并形成固溶体,MnO2固溶于Al2O3晶粒中,促进了Al2O3晶粒生长,过剩的Fe2O3和MnO2存在于陶瓷晶界处并在高温煅烧F形成液相促进致密化烧结;未掺杂样品中存在大量连通气孔,显气孔率为14.79%:掺入5%软锰矿后,显气孔率降低至5.29%,样品内部多为均匀分布的近球形闭气孔;在52MPa压力条件下,5%软锰矿掺杂样品的破碎率与未掺杂样品相比减少80.95%,抗破碎能力显著提高.     

莫来石结合碳化硅高温吸热陶瓷抗氧化性能的研究

以碳化硅及合成莫来石微粉为主要原料,制备了用于非真空太阳能吸热管的莫来石结合碳化硅高温陶瓷涂层。针对碳化硅基材料高温氧化问题,测定了样品的烧成增重率及亮度并结合XRD、SEM研究了莫来石结合碳化硅陶瓷的抗氧化性能。结果表明,莫来石添加量为20%,经1 380℃烧成样品的抗氧化性最好,其增重率为7.49%,亮度值为46.61。XRD分析烧结体主晶相为碳化硅(α-SiC)和莫来石(3Al2O3.2SiO2),并含有少量的方石英(SiO2),莫来石作为结合相在碳化硅晶粒周围形成"骨架",与SiO2玻璃相形成三围的网状保护层包裹在碳化硅表面,阻止碳化硅氧化。     

Thermal exposure effects on the long‐term behavior of a mullite fiber at high temperature

The behavior of an oxide fiber at elevated temperatures was analyzed before and after thermal exposures. The material studied was a mullite fiber developed for high‐temperature applications, CeraFib 75. Heat treatments were performed at temperatures ranging from 1200°C to 1400°C for 25 hours. Quantitative high‐temperature X‐ray analysis and creep tests at 1200°C were carried out to analyze the effect of previous heat treatment on the thermal stability of the fibers. The as‐received fibers presented a metastable microstructure of mullite grains with traces of alumina. Starting at 1200°C, grain growth and phase transformations occurred, including the initial formation of mullite, followed by the dissociation of the previous alumina‐rich mullite phase. The observed transformations are continuous and occur until the mullite phase reaches a state near the stoichiometric 3/2 mullite. Only the fibers previously heat treated at 1400°C did not show further changes when exposed again to 1200°C. Overall, the heat treatments increased the fiber stability and creep resistance but reduced the tensile strength. Changes observed in the creep strain vs. time curves of the fibers were related to the observed microstructural transformations. Based on these results, the chemical composition of the stable mullite fiber is suggested.     

M60莫来石的应用研究

利用M60莫来石可以制造出抗热震性能好的制品,引入刚玉细粉和石英中颗粒后可以制造出具有良好抗高温蠕变性能的制品。