氧化铝-堇青石复合陶瓷抗热震性研究

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有低膨胀系数的堇青石加入到Al2O3中,通过无压烧结工艺,制备出了氧化铝-堇青石复合抗热震陶瓷.结果表明,堇青石加入量为w(堇青石)=10%,烧结温度 1520℃时,陶瓷样品能够承受1500℃温差(空冷)的热震破坏.采用SEM对陶瓷进行组织结构分析,发现在基体内部形成长柱状组织,并呈无规分布状态,这样的显微组织对提高陶瓷的抗热震性具有重要作用.     

换热器用针状莫来石增强堇青石陶瓷材料

以耐火粘土、高铝矾土及滑石为原料研制了堇青石基陶瓷材料，并对其组织和性能尤其是抗热震性进行了研究。结果表明，堇青石基体上分布着外状莫来石的材料具有更高的抗热震性。对换热器用陶瓷材料抗热震性参数进行了讨论，指出抗热震损伤多数R''更适合于作为优选陶瓷换热器用材料的指标。     

氧化锆-堇青石复相涂层对氧化铝基体影响的研究

在陶瓷材料表面引入压应力涂层已经被证明可以提高其强度和韧性。用高纯堇青石粉和氧化锆细粉制备了堇青石-氧化锆复相涂层浆料,将加工好的氧化铝样条浸润于浆料中,经过无压烧结制备出复相涂层增强的氧化铝材料。研究了不同氧化锆添加量（质量分数）的涂层对基体的整体性能的影响,结果表明,当复相涂层含质量分数为10%的氧化锆时其表面残余压应力为最大值1.34 GPa,相应地其弯曲强度也为最大值376.55 MPa,相比于未镀层的基体试样其弯曲强度增长了64.6%。此外,对试样还进行了高温弹性模量的试验,并分析了其弹性模量随温度变化的具体原因。镀层试样还进行了导热系数的试验,发现随着低热导率材料的加入,镀层试样的热导率也随之下降。最后由于表面残余压应力的存在,镀层试样相较于基体材料展现出了较好的抗热震性能,在900℃前,镀层试样水淬后的剩余强度均大于未镀层试样。     

堇青石加入方式对堇青石-莫来石窑具材料性能的影响

为满足锂离子电池正极材料烧成的需要,以堇青石、莫来石、高岭土和氧化铝为原料制备堇青石-莫来石窑具材料,研究了堇青石颗粒和细粉加入量对堇青石-莫来石窑具材料的常温性能、高温抗折强度和抗热震性的影响.并用XRD和SEM分析了试样烧后的物相变化与显微结构.结果表明:随着堇青石颗粒或细粉加入量从0到30％(质量分数),试样的线变化率、显气孔率、高温抗折强度增大,体积密度下降;而对常温抗折强度的影响不大,试样的耐压强度分别呈现下降或提高的趋势,试样的抗热震性先增加后降低,当堇青石颗粒含量为20％,细粉含量为20％时,试样的抗热震性最好.     

莫来石-堇青石耐火材料的抗热震性

已经研究了在热震条件下，骨料尺寸对莫来石-堇青石样品强度减小的作用。被震样品的强度减小显示依赖于骨料的尺寸、被烧结样品的预震强度及堇青石的含量。热震后的残余强度在由细骨料制备的样品中有所增加，这是由于其较高的初始强度。这些样品含有较低量的堇青石，其结果是由于减小了骨料颗粒的尺寸而导致了堇青石分解的增加。     

新型堇青石一莫来石窑具材料的研究

研究了以７５％莫来石＋２５％堇青石为骨料，７５％堇青石＋２５％莫来石结合剂的堇青石－莫来石和以堇青石结合莫来石的窑具材料的显微结构和性能，发现使用复合骨料和复合结合剂的窑具材料具有较优越的抗热震性，并对其机理进行了较详细的分析和讨论。     

堇青石的人工合成

堇青石在耐火材料和陶瓷窑具材料中的应用可以明显改善制品的热震稳定性和重烧线变化性能。使制品既具有一定的强度,又有较长的使用寿命,朝着节能、优质、高产的方向发展。但天然堇青石数量少,性能差,在工业生产中常用人工合成的优质堇青石,考虑到在其生产成本较高,还不能广泛的应用。因此我们通过调整配方中的原料组成,充分利用本厂的资源优势（氧化铝及氢氧化铝）,降低了产品成本。     

合成堇青石陶瓷材料的研究进展

概述了堇青石材料的组成、结构、性能特点及应用领域。阐述了堇青石的合成方法以及基本原理，重点介绍了天然矿物原料合成堇青石的研究进展。     

堇青石对莫来石-铝矾土浇注料性能的影响

以莫来石、铝矾土为主要原料,铝酸钙水泥为结合系统,分别研究了不同堇青石含量经过不同热处理温度后对莫来石-铝矾土浇注料性能的影响.试样自然干燥24 h脱模后,再经110 ℃烘干24 h,分别于1000 ℃、1300 ℃和1500 ℃热处理3 h.检测各温度热处理后试样的线变化率(P.L.C)、体积密度(B.D)、抗折强度(M.O.R)、耐压强度(C.C.S)以及试样的热膨胀系数和抗热震性能.结果表明,莫来石-铝矾土浇注料的体积密度随着堇青石含量的增加而减小.经过1000 ℃和1300 ℃热处理后,莫来石-铝矾土浇注料的抗折强度随着堇青石含量的增加而下降.莫来石-铝矾土浇注料随着堇青石含量的增加,有助于改善材料的抗热震性,材料的强度保持率逐渐增大,且较低的体积密度有利于材料获得较高的热震后的强度保持率.     

新型堇青石—莫来石窑具材料的研究

研究了以７５％莫来石＋２５％堇青石为骨料，７５％堇青石＋２５％莫来石为结合剂的堇青石—莫来石和以堇青石结合莫来石的窑具材料的显微结构和性能，发现使用复合骨料和复合结合剂的窑具材料具有较优越的抗热震性，并对其机理进行了较详细的分析和讨论。     

High-Thermal Conductive Coating Used on Metal Heat Exchanger

Based on modified silicon polyester resin in addition to several functional fillers such as corro-sion-resistant fillers, heat-resistant fillers and thermal conductive fillers, a high thermal conductive coating can be made. On the basis of boronnitride （BN） and aluminum nitride （AIN） used as thermal conductive fillers and by means of the testing system of hot disk and heat transfer experiment, researches on the varieties of thermal conduc-tive fillers and the effects of the contents of high-thermal conductive coating have been done, which shows that the thermal conductivity of coating increases with the increase of the quality fraction and the coefficient of thermal conductivity of the thermal conductive fillers of coating. With guaranteeing better heat resistance, stronger corro-sion resistance and adhesive force, the coefficient of coating can reach a level as high as 3 W·m^-1·K^-1.     

太阳能吸热器用莫来石--碳化硅陶瓷的原位合成(英文)

采用半干压成型和无压烧成技术,原位合成了用于太阳能热发电吸热器的莫来石结合碳化硅(SiC)吸热陶瓷。研究结果表明:经1 520℃烧成的样品B2(粒径≤61μm SiC 72%,粒径≤20μm SiC 18%,工业氧化铝4.64%,苏州高岭土5.36%)的综合性能最佳,其显气孔率、吸水率、体积密度和抗折强度分别为28.40%、13.35%、2.13g/cm3和44.20MPa;热震试验30次(1 100℃~室温,风冷),样品无裂纹,强度增加率达52.30%;在1 300℃氧化100h后,样品的氧化增重为25.43mg/cm2,氧化动力学常数为1.80×10--7kg2/(m4·s)。物相分析表明,样品的相组成为碳化硅、莫来石、石英和刚玉。显微结构分析表明,原位合成的莫来石结合于碳化硅颗粒间,赋予样品较好的抗折强度。热震试验30次后,可在样品中观察到更加致密的结构,碳化硅晶粒被树枝状微晶紧密联接,改善了样品的抗热震性。莫来石--碳化硅复相陶瓷可作为塔式太阳能热发电吸热器的潜在应用材料。     

Thermal Shock Behavior of Porous Silicon Carbide Ceramics

Using the water-quenching technique, the thermal shock behavior of porous silicon carbide (SiC) ceramics was evaluated as a function of quenching temperature, quenching cycles, and specimen thickness. It is shown that the residual strength of the quenched specimens decreases gradually with increases in the quenching temperature and specimen thickness. Moreover, it was found that the fracture strength of the quenched specimens was not affected by the increase of quenching cycles. This suggests a potential advantage of porous SiC ceramics for cyclic thermal-shock applications.     

原位生成堇青石结合红柱石太阳能热发电储热陶瓷的抗热震性能

为提高储热陶瓷材料的抗热震性能,采用原位生成堇青石增强技术,以红柱石为主要原料,通过半干压成型,无压烧结研制了用于太阳能高温热发电红柱石储热陶瓷材料样品。研究了配方组成、烧成温度、相组成、微观结构对样品抗热震性能的影响。结果表明：红柱石添加量为 70%,经1 400 ℃烧成的样品抗热震性能最佳：30 次热震实验（热震条件：1 100 ℃～室温,风冷）的强度不仅没有损失,反而增加了 26.20%。相组成和微观结构分析表明样品的晶相为堇青石、莫来石、硅线石、α-方石英、α-石英等,原位生成的堇青石晶体均匀分布在由红柱石转化的莫来石晶体之间,赋予样品较好的抗热震性能     

Preparation and Performance Study of Mullite/Al2O3 Composite Ceramics for Solar Thermal Transmission Pipeline

For lowering sintering temperature of mullite/Al₂O₃ composite ceramics for solar thermal transmission pipeline, kaolin, potassium feldspar, quartz, and γ‐Al₂O₃ were used as raw materials to in situ synthesize the composite ceramics with pressureless sintering method. Densification, mechanical properties, thermal expansion coefficient, thermal shock resistance, phase composition, and microstructure were investigated. The experiment results demonstrated that the introduction of potassium feldspar and quartz decreased the lowest sintering temperatures greatly to 1300°C. The optimum sample A3 sintered at 1340°C obtained the best performances. The water absorption, apparent porosity, bulk density, bending strength, and thermal expansion coefficient of A3 were 0.04%, 0.12%, 2.71 g/cm³, 94.82 MPa, and 5.83 × 10^?6/°C, respectively. After 30 thermal shock cycles (wind cooling from 1100°C to room temperature), no cracks were observed on the surfaces of the sample, and the bending strength increased by ?7.96%. XRD analysis indicated that the main phases of samples before and after 30 thermal shock cycles were consistently mullite, corundum, and α‐cristobalite, while the content of mullite increased after thermal shock. SEM micrographs illustrated that the mullite grains growth and micro‐cracks appeared after thermal shock endowed the composite ceramics with excellent thermal shock resistance.     

氮化硅陶瓷的热等静压处理与抗热震性能研究

以氮化硅喷雾造粒粉为原料,通过高温常压烧结及热等静压处理烧坯两种制备方法获得的氮化硅陶瓷材料,进行了陶瓷显微组织结构、热导率与抗热震性能研究.结果表明热等静压处理能够消除烧结体的残余孔隙,有利于提高陶瓷的强度、热导率和抗热震性能.     

添加线胀材料对瓷器坯体抗热震性的影响

以锂辉石、堇青石、钛酸铝三种线胀系数较低的材料作为添加剂,单独或复合加入到普通瓷器坯料中,研究了加入不同比例的上述材料来降低陶瓷坯料线胀系数、提高产品抗热震性的可行性。