纳米Fe2O3对钛酸铝陶瓷热稳定性能的影响

以溶胶–凝胶法制备的钛酸铝前驱体和固相合成法制备的纳米Fe2O3为原料,在不同温度煅烧保温2h制备出钛酸铝固溶体[Al2(1–x)Fe2xTiO5]。通过X射线衍射、电子探针分析并计算晶格常数和热分解率,研究了纳米Fe2O3含量以及烧成温度对烧后试样热分解性能的影响。结果表明:纳米Fe2O3很容易与Al2TiO5反应,形成固溶体,抑制钛酸铝陶瓷的热分解;随着纳米Fe2O3加入量的增加,Al2(1–x)Fe2xTiO5的晶格常数变大,热分解率降低,但当加入量超过10%时,Al2(1–x)Fe2xTiO5的晶格常数不变甚至减小,热分解率反而会增大;纳米Fe2O3作为添加剂可改善钛酸铝陶瓷的热分解性能。煅烧温度对钛酸铝的热分解率有很大影响,随着温度升高,热分解率降低,当温度大于1350℃时,钛酸铝陶瓷晶格常数保持不变,钛酸铝陶瓷的热分解率变化不大。     

滑石等天然原料对钛酸铝性能影响的研究

本文详细研究了通过在钛酸铝陶瓷材料中添加滑石、叶腊石、锆英石等天然原料，而对钛酸铝热学性能和机械强度的影响关系。研究发现：添加适量的滑石、叶腊石、石英均能保持钛酸铝的低膨胀特性，且不同程度地抑制了钛酸铝的热分解，抗弯强度可高达５２．９ＭＰａ。     

钛酸铝-莫来石复合材料热稳定性的研究

通过引入氧化铁和两相复合的方法对钛酸铝 -莫来石复合材料的热稳定性进行了研究。结果表明 :当烧成温度在 15 0 0～ 16 0 0℃时 ,烧成温度的升高对复合材料的热稳定性有利。氧化铁可与钛酸铝晶体形成连续固溶体 ,改变钛酸铝的晶格常数 ,降低钛酸铝晶体的畸变程度 ,促进烧结 ,提高热稳定性。仅加入莫来石时 ,其对钛酸铝热分解的抑制效果不佳 ;如果同时引入氧化铁作为添加剂 ,莫来石对钛酸铝的热分解有较好的抑制作用。     

复合添加剂抑制钛酸铝热分解的作用及其机理的研究

本文采用Ｘ衍射分析，热膨胀分析，透射电镜和电子探针分析详细研究了复合添加剂抑制钛酸铝热分解的作用和机理。研究表明，复合添加剂抑制钛酸铝热分解的效果比单一添加剂的效果更为显著。复合添加剂不仅提高了钛酸铝的热稳定性，而且还保持了其优良的低膨胀特性。     

莫来石抑制钛酸铝材料热分解的机理研究

运用扫描电镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等现代测试手段,从材质的显微结构、晶界晶相组成分析入手,对莫来石抑制钛酸铝热分解的作用机理作了较为详细的分析研究,探明莫来石抑制钛酸铝热分解的作用机理是：（1）在高温下Si^4 进入钛酸铝晶格或间隙中,形成固溶化的钛酸铝晶体,稳定了晶格;（2）因莫来石与钛酸铝间的热膨胀差异,造成较大的压应力（37.65MPa）,致使固溶化的钛酸铝晶体更趋稳定。     

钛酸铝陶瓷材料

阐述了钛酸铝陶瓷材料的结构、稳定性及低膨胀之间的关系，详细探讨了钛酸铝热分解的原因和改善热稳定性及提高强度的措施；简要介绍了钛酸铝的应用及今后研究开发的方向。     

钛酸铝材料研究进展及应用

钛酸铝是一种优异的高熔点、低膨胀无机非金属材料。主要阐述了钛酸铝材料的微观结构，以及热分解、热膨胀及其影响因素。简述了钛酸铝材料的制备方法。讨论了合成的工艺条件及添加剂对钛酸铝材料性能的影响，并对其应用作了简单介绍。最后提出了改善钛酸铝材料性能的技术途径。     

氟钛酸钠的清洁制备工艺研究

氟钛酸钠在工业上主要用做聚丙烯合成的催化剂、窑业用作杀虫剂,金属焊接用剂以及金属钛生产原料。高纯度高品质的氟钛酸钠市场需求量大、价格高。本项目以市售偏钛酸和氢氟酸为原料,通过湿法冶金制备氟钛酸溶液,通过分步沉淀加入氢氧化钠的方法除去氟钛酸溶液中的杂质成分,研究制定出氟钛酸钠的清洁制备工艺方案。     

莫来石-钛酸铝高温窑具的研制

在合成莫来石/钛酸铝复相原料的基础上,借助于XRD、SEM和热态模拟试验等手段研究了烧成温度、复相原料添加量对莫来石-钛酸铝高温窑具性能的影响.研究结果表明:合成的莫来石/钛酸铝复相原料适于制备高温窑具;在1600 ℃烧成的窑具试样具有较高的高温抗折强度和良好的抗热震性;复相合成原料添加量为45%时可获得综合性能较好的窑具材料;热态模拟试验表明研制的莫来石-钛酸铝高温窑具适于作为硬磁材料烧成窑具.     

不同莫来石对钛酸铝热分解的抑制作用研究

本文作者运用先进的Ｘ－射线衍射仪、扫描电镜（ＳＥＭ）、能谱仪（ＥＤＸ）等测试手段,对钛酸铝莫来石复合材料的显微结构、热分解性能及热膨胀特性作了详细研究;研究结果表明,不同晶形或以不同方式制备的莫来石都能有效地抑制钛酸铝晶体的高温（１０００℃,２００小...     

凝胶法片状莫来石粉的制备及应用

采用拟薄水铝石和非晶态超细SiO_2微粉为原料。以溶胶-凝胶工艺制取莫来石凝胶,通过干燥、煅烧研制得片状结晶莫来石粉。初步研究了凝胶法莫来石粉在钛酸铝陶瓷和烧结刚玉砖中的应用。实验结果表明:凝胶粉起到了促进烧结、降低烧成温度的作用,并使钛酸铝——莫来石复相陶瓷和刚玉砖的强度得到了显著提高。     

添加剂和烧成温度对钛酸铝的合成与烧结性能的影响

研究了添加剂MgO和SiO2 以及烧成温度对钛酸铝的合成及烧结性能的影响。结果表明 ,烧成温度的升高促进了钛酸铝的合成与烧结 ;MgO的引入极大地促进了钛酸铝的合成 ,而对于SiO2 来说 ,这种促进作用在高温下才明显 ;MgO和SiO2 在钛酸铝中均有一定的固溶度 ,超过此固溶极限将有新相 (尖晶石或莫来石 )产生 ,从而导致烧结性能随MgO和SiO2 添加量的变化呈现复杂的变化规律     

优质莫来石─—钛酸铝窑具的研制

本文简介了钛酸铝的主要性质，稳定性钛酸铝原料的合成与莫来石—钛酸铝复相材料的研制。对陶瓷窑用窑具材料的各自特长和适用条件等也作了详尽的分析讨论     

钛酸铝基复相材料的研究

研究了引入莫来石和二氧化锆复合相对钛酸铝烧结性能及抗热震性能的影响。借助ＳＥＭ分析了材料的断口形貌,从显微结构上解释了Ａｌ２ＴｉＯ５基复相材料热震后的断裂机制。     

Out-of-plane mechanical characterization of acicular mullite and aluminum titanate diesel particulate filters

This study characterizes the flexural and compressive behavior of two porous ceramic honeycombs commonly used in diesel particulate filtration, acicular mullite and aluminum titanate. Compression along the axis normal to the honeycomb cross-section, referred to as out-of-plane compression, is compared to in-plane flexure. The relationship between these loading modes is assessed using the failure strength and elastic modulus of the honeycomb structure and the constituent wall material. Weibull analyzes showed that flexure and out-of-plane compression exhibit similar behavior in cases where failure is governed by a single flaw, such as in acicular mullite. However, in heavily microcracked systems like aluminum titanate, compressive failure occurs by damage accumulation rather than growth of a single flaw, so compressive failure strengths are higher than flexural ones. Buckling was also shown to occur in both systems, but the geometries required are unlikely to be encountered in practical application. In the context of filter life assessment, failure in flexure occurs at much lower stresses for systems that rely on microcracking to accommodate thermal strains, so flexure is better suited as an estimate of filter strength.     

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.     

Thermodynamic properties of aluminum titanate-mullite composite ceramics containing heat stabilizer

Using Al₂O₃ and TiO₂ as raw materials, adding MgO as heat stabilizer and mullite as enhancer, aluminum titanate-mullite multiphase ceramics were successfully prepared by solid phase synthesis. The effects of MgO and mullite were systematically studied on the phase composition, microstructure, thermal stability, sintering properties, and mechanical properties of aluminum titanate ceramics. The results showed that the introduction of Mg²⁺ can partially replace Al³⁺ to form Mg_xAl_2(1-x)Ti_(1+x)O₅ solid solution, improved the thermal stability of aluminum titanate ceramics, and promoted the formation and growth of grains, which reduced the sintering temperature. The crack deflections caused by mullite particles improved the mechanical properties. The filling effect of mullite particles and the formation of silica in mullite raw materials were conducive to ceramic densification. The statistics of Mg4M10 sample were as follows: the porosity was only 2.9%, the flexural strength was as high as 64.15 MPa, and the thermal expansion coefficient was 1.35 × 10⁻⁶ K⁻¹ (RT-700°C), encouraging the application of ceramics with high thermal mechanical properties.     

Compositions Based on MgAl2O4, Al6Si2O13, AND Al2TiO5

Binary and ternary fused compositions based on alumomagnesian spinel, aluminum titanate, and mullite are studies using various techniques of physicochemical analysis. The minimum incipient melting temperature in the MgAl₂O₄ – Al₆Si₂O₁₃ – Al₂TiO₅ system is [1645 ± 15] °C. Fused materials with tailored phase compositions are obtained under industrial conditions. Technological properties of a fused composite corundum – alumomagnesian spinel – mullite – aluminum titanate are studied.     

注凝成型制备莫来石–钛酸铝复相陶瓷(英文)

引入10%(摩尔分数,相对于A12O3,下同)MgO和15%SiO2双组分添加剂合成了钛酸铝粉体.采用不同质量比的钛酸铝粉体和工业莫来石,用干压和注凝成型工艺制备了莫来石-钛酸铝(mullite-aluminium titanate,MAT)复相陶瓷.用X射线衍射分析了双组分添加剂对钛酸铝相组成和热稳定性的影响.通过扫描电镜表征了MAT复相陶瓷的微结构.研究了钛酸铝含量对采用于压、注凝2种成型工艺制备的MAT复相陶瓷的弯曲强度和平均热膨胀系数(室温～1 000℃)的影响.结果表明:MgO和SiO2双组分添加剂促进了钛酸铝的形成,增强了钛酸铝的热稳定性.通过注凝成型制备的MAT复相陶瓷比于压成型制备的MAT复相陶瓷具有史均匀的结构和更高的机械性能.当铸酸铝含量为lO%(质量分数,下同),运用注凝成型工艺 制备的MAT复相陶瓷的弯曲强度最大,达110.05 Mpa.