降低蜂窝陶瓷用堇青石热膨胀系数的途径

分析了堇青石的特殊热膨胀性,详细叙述降低蜂窝陶瓷用堇青石热膨胀系数的各种途径,包括选择合理的化学组成,控制原料的种类,形貌,粒度,减少原料的杂质,选择合适的添加剂,以及烧成过程的控制等。     

MgO对多孔堇青石材料组成结构的影响

以菱镁矿轻烧粉、废弃水口和硅灰为原料制备多孔堇青石材料,研究分析菱镁矿轻烧粉中氧化镁对制备多孔堇青石材料致密度、结晶相组成及显微结构的影响。用XRD法和SEM法表征多孔堇青石材料中的结晶相和显微结构。结果表明:利用高温固相反应烧结,可以制备出以堇青石为主晶相的多孔堇青石材料。但菱镁矿轻烧粉的过量引入会降低多孔堇青石材料的孔隙率,导致合成材料中镁橄榄石相增多。     

采用堇青石改善陶瓷手模热稳定性的研究

研究了加入不同比例的合成堇青石原料对陶瓷手模坯料烧成后物理性能的影响,探讨了采用堇青石来降低陶瓷手模坯料热膨胀系数、提高产品热稳定性的可行性.加入20～30wt％堇青石可使产品的热稳定性从250℃提高到420℃.     

高能球磨作用对合成堇青石基陶瓷的相组成和相变机理的影响

采用XRD分析研究了由分析纯的氧化物粉末制备堇青石基陶瓷时,高能球磨作用及热处理温度对堇青石陶瓷相组成和相变过程的影响,并分析了高能球磨在堇青石陶瓷烧成过程中的作用.结果表明经高能球磨处理的试样在低温烧成(900℃)时,首先出现中间相镁铝尖晶石(MgAl2O4),但1100℃时中间相又消失;与未球磨的试样比较,高能球磨不仅能够降低堇青石的相变温度,而且可大大加快中间相和原料相向α-堇青石转变的速度;同时发现提高烧成温度有利于中间相向堇青石的转变.此外,还研究了粉末的状态(即是否经成型处理)对堇青石陶瓷相组成的影响.结果表明,加压成型使Si4+、Mg2+和Al3+易于扩散,能促进早期的固相烧结和后期的液相烧结,有利于主晶相α-堇青石的合成,但对相组成没有太大影响.     

氧化铬对菱镁矿风化石制备堇青石材料的影响

本研究以辽南地区菱镁矿风化石、工业氧化铝、二氧化硅微粉为原料制备堇青石材料,研究分析氧化铬对制备堇青石材料中晶相、晶胞参数、晶相含量及显微结构的影响.用XRD和SEM表征各试样中的晶相和显微结构;用X' Pert Plus软件对晶相的晶胞参数和晶相含量进行分析.结果表明:以菱镁矿风化石为原料经过1350℃烧成可以制备出以堇青石为主晶相的堇青石材料.氧化铬与堇青石形成有限的固溶体,当氧化铬加入量为0.8％时,堇青石晶格常数及晶胞体积都最大;小于1.2％的氧化铬的加入会降低了系统中晶相的含量,当氧化铬加入量大于1.2％时,系统中晶相的含量随着氧化铬加入量的增加而逐渐增大.     

降低蜂窝状堇青石陶瓷载体热膨胀的途径

详细叙述了降低蜂窝状堇青石陶瓷载体热膨胀的各种途径。主要包括设计适宜的化学组成 ,控制各种原料的种类、杂质含量、形貌、粒度以及对其进行必要的预处理 ,选用合适的添加剂 ,选择最佳烧成工艺 ,调节气孔率、孔径分布和烧成后陶瓷体的酸处理。     

堇青石原料粒径对堇青石陶瓷烧结性能的影响

为了研究堇青石粉体原料粒径对制备堇青石陶瓷性能的影响,以平均粒径分别为10、23、37、58和99μm的5种堇青石粉料为原料,平均粒径为15μm的土豆淀粉为造孔剂,分别制备了堇青石致密陶瓷和多孔陶瓷,并对比研究了粉体粒径对两种陶瓷烧结性能的影响。结果表明:在相同的烧成制度下,堇青石粉体的平均粒径越大,纯堇青石陶瓷的显气孔率和线收缩率越大,体积密度越小;添加淀粉后,陶瓷材料的显气孔率明显提高,体积密度降低,且因原料粒径不同,增加和降低的幅度不同;但淀粉加入后,多孔陶瓷材料的性能随原料粒径的增大无明显变化。     

锂辉石与氧化锆对堇青石陶瓷热膨胀率的影响

以粘土、滑石、氧化铝等为原料 ,压制成型后于 1 3 70～ 1 40 0℃烧成 ,合成了堇青石陶瓷。研究了外加 5 %～ 1 0 %的β 锂辉石或氧化锆对堇青石陶瓷热膨胀率的影响。结果表明 ,这两种添加剂均能降低堇青石陶瓷的热膨胀率。XRD分析表明 ,添加锂辉石或氧化锆的堇青石试样中分别形成了莫来石和锆英石晶体     

堇青石陶瓷蜂窝载体的微观结构分析

采用XRD、SEM、EDS以及N2和汞吸附-脱附比表面积和孔径分布等分析手段,对机动车尾气净化催化剂陶瓷蜂窝载体的微观结构进行了研究。结果表明:虽然国内产品的化学组成和相组成与国外产品的基本相同,但其比表面积和孔结构等微观结构相差较大。这主要是由于国外采用全生料配料成型,在一次烧成中同时完成堇青石的合成和产品的烧成;而国内普遍采用合成的堇青石配料,经过挤出成型、干燥、切割后再烧成,致使堇青石原料中堇青石晶粒之间的孔被压塌陷,最终产品中的孔主要是堇青石二次颗粒之间的孔。据此认为,我国应努力研究堇青石的一次合成(烧成)工艺,这既能提高产品性能又能降低能源消耗。     

采用蓝晶石制造堇青石陶瓷的可行性研究

对于采用蓝晶石精矿和传统的氧化铝原料高岭石制造的堇青石陶瓷的矿物形成过程和性能进行了对比研究。查明,在原料配料进行烧成的开始阶段相转化的差异对由堇青石及少量莫来石和石英组成的最终产物的矿物组成并无影响。由蓝晶石制造的堇青石陶瓷的物理性能与由高岭石制造的该类陶瓷类似,但其收缩率稍小些。     

堇青石基低膨胀陶瓷材料研究

堇青石是一种优异的抗热震性原料,天然矿物原料很少,一般采用人工合成方法制取。纯堇青石烧成范围非常窄,难以获得致密烧结体。将堇青石原料与磷酸盐,锂铝酸盐复合烧结。可以降低材料的烧结温度,提高其密度,同时仍具有低的膨胀系数。     

溶胶-凝胶法制备CuO掺杂堇青石粉体材料

采用溶胶-凝胶法制备了CuO掺杂堇青石粉体,通过X射线衍射、粒度和扫描电镜研究了烧成温度、保温时间、CuO的掺杂量对其组织及性能的影响。结果表明,采用溶胶-凝胶法在1200℃保温2h制得堇青石粉体材料。堇青石的形成过程为非晶态→μ-堇青石→β-堇青石。在CuO的掺杂量小于15%时,随着CuO掺杂量的增大,堇青石粉体的平均粒度逐渐降低,获得的堇青石粉体为单相固溶体。但是当CuO掺杂量继续增大后,粉体的平均粒度反而增大,同时形成了第二相—石榴石晶体。     

采用普通陶瓷原料制备低成本多通道堇青石质陶瓷微滤膜

采用高岭土、铝矾土、滑石等普通天然原料,利用挤压成型法和浸渍提拉法制备了低成本多通道堇青石质陶瓷微滤膜。同时采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对膜样品的显微结构及性能进行表征。结果表明,在1200℃下烧成,可成功制备孔隙率为28.2%的多通道堇青石质陶瓷微滤膜载体。然后通过浸渍提拉法,在固含量为25 wt%、浸渍时间为10s的工艺下,制备了厚度约为80μm的堇青石质顶膜。同时,实验制备的微滤膜还具备热膨胀系数低、结构均匀无缺陷和耐碱性能良好等优点。     

锂辉石对堇青石多孔陶瓷性能的影响

通过堇青石颗粒料制得的堇青石多孔陶瓷,与加入一定比例锂辉石制得的堇青石多孔陶瓷,在不同的温度下烧成,对气孔率、抗折强度、热膨胀系数等性能进行测试对比研究,对比实验数据表明加入锂辉石对堇青石多孔陶瓷的性能起到了优化作用。结果表明加入5%锂辉石烧成温度1280℃制得堇青石多孔陶瓷气孔率45.83%、抗折强度22.64MPa、热膨胀系数1.73×10-6/℃。     

用绿泥石和粘土合成堇青石

一、前言陶瓷的快速烧成可以节省能源。快速烧成实质上是强化烧成,要求有与之相适应的快烧窑具。由于堇青石具有热膨胀系数小,抗热震稳定性好等优点,常用作使用温度在1300℃以下的快烧窑具材质。世界上天然堇青石矿床很少,工业上应用的大都是合成堇青石。合成堇青石最早是     

锂辉石对堇青石多孔陶瓷性能的影响

通过堇青石颗粒料制得的堇青石多孔陶瓷,与加入一定比例锂辉石制得的堇青石多孔陶瓷,在不同的温度下烧成,对气孔率、抗折强度、热膨胀系数等性能进行测试对比研究,对比实验数据表明加入锂辉石对堇青石多孔陶瓷的性能起到了优化作用。结果表明加入5%锂辉石烧成温度1280℃制得堇青石多孔陶瓷气孔率45.83%、抗折强度22.64MPa、热膨胀系数1.73×10-6/℃。     

绿泥石对堇青石材料烧成和性能的影响

通过TG—DTA热分折仪、XRD衍射仪、SEM电镜分折了加入绿泥石对堇青石材料烧成和性能的影响。研究发现，加入绿泥石替代滑石可以降低堇青石材料的合成温度，拓宽堇青石的烧成温度范围，可以改善合成堇青石材料的显微结构，在比较宽的烧成温度范围内合成高温力学性能稳定的堇青石材料。     

烧成温度对溶胶-凝胶法制备堇青石陶瓷性能的影响

为解决工业生产堇青石烧结温度高的问题,首先以结晶氯化镁MgCl_2·6H_2O、结晶氯化铝AlCl_3·6H_2O和正硅酸乙酯(C_2H_5O)_4Si为原料,按照堇青石的化学计量配比,以溶胶-凝胶法并经600℃煅烧制备堇青石先驱体粉体;然后采用半干压成型法将该粉体压制成Φ20 mm×20 mm的圆柱状试样,分别在950、1 000、1 050、1 100、1 150、1 200和1 250℃保温2 h烧成,检测试样的基本物理性能,并利用XRD和SEM分析物相组成和显微结构。结果表明:溶胶-凝胶法制备堇青石陶瓷,可以降低堇青石的合成温度。在1 250℃的烧成温度下,不添加任何烧结助剂,就可以获得纯度较高的α-堇青石相,试样的体积密度为2.25 g·cm~(-3),达到α-堇青石理论密度的90%,基本达到了致密化烧结。     

堇青石质多孔陶瓷的制备及性能研究

采用氧化铝、烧高岭、烧滑石为原料,可溶于水的有机物质尿素作为造孔剂,TiO2为添加剂,于6MPa压力下干压成形,1350℃下保温60min进行烧成,制备出以堇青石为主晶相的多孔陶瓷体。通过XRD分析手段对不同温度合成堇青石主晶相进行了分析,并用SEM观察了烧结后多孔陶瓷的微观结构。探讨了可溶性造孔剂用量、TiO2添加量、烧成制度等因素对堇青石质多孔陶瓷性能的影响。制备的多孔陶瓷体气孔率接近于70%,抗压强度达到3.310MPa。     

以稻壳为硅源和碳源制备多孔堇青石陶瓷的研究

稻壳是以C、O、H和Si为主要元素组成的一种农业废弃物。本文以稻壳为硅源和碳源合成了多孔堇青石陶瓷载体,讨论了多孔堇青石的最佳烧成温度、碳质组分含量对堇青石微观结构和性能的影响。实验结果表明:以稻壳中碳质成份为造孔剂,当其添加量为堇青石原料总量的8 wt%、烧成温度为1300℃时,可获得性能较好的多孔堇青石陶瓷。经测试,此样品的显气孔率为37.18%、抗折强度为19.48 MPa、热膨胀系数为3.1×10-6℃-1,可满足工业载体的要求。