高温烧结炉用堇青石-莫来石耐火砖结合剂研究

采用反应烧结法制备了高温烧结炉用堇青石-莫来石耐火砖,研究了不同结合剂对耐火砖组织结构和性能的影响。结果发现,与黏土结合剂在烧结过程中有大量莫来石相生成相比,堇青石质结合剂在烧结过程中有大量新生相堇青石生成,热膨胀系数和抗折强度普遍较低,气孔率和热震稳定性较高,随着堇青石质结合剂含量的增加,热膨胀系数逐渐减小,气孔率和试样经1100℃室温水冷3次后的强度保持率呈现出先增加后减少的趋势,当添加量质量分数达到22.5%时,强度保持率最高,为65.89%。

废匣钵粉加入量对堇青石-莫来石质耐火材料性能的影响

为研究废旧匣钵在锂电池正极材料用堇青石-莫来石质匣钵中回收利用的可能性,以粒度为≤0.044 mm的废匣钵粉,1.25~0.5 mm的堇青石颗粒,2~1、≤1 mm的M70莫来石颗粒,≤0.5、≤0.045 mm的电熔镁铝尖晶石,以及氧化铝微粉、广西白泥为主要原料,用质量分数为0、4%、8%、12%的废匣钵细粉替代部分氧化铝微粉和尖晶石细粉制备堇青石-莫来石质试样,并经1320、1350和1380℃保温3 h烧后测试其体积密度、显气孔率和常温强度等物理性能,通过SEM对烧后试样的显微结构进行分析。结果表明:随着废匣钵粉添加量的增加,试样的体积密度和显气孔率变化较小,强度略有下降。综合来看,废匣钵粉添加量(w)为4%、8%时对堇青石-莫来石质匣钵试样性能的影响较小。

堇青石-莫来石质匣钵材料抗热震性和抗侵蚀性研究

堇青石-莫来石质耐火材料具有热膨胀系数低、容重轻、吸热少、体积稳定性好和抗热震性好等特性。以堇青石、莫来石为主要原料,加入一定量的电熔氧化镁、活性氧化铝和硅微粉等微粉为辅助原料,制备了堇青石-莫来石质匣钵材料。研究了颗粒级配和烧成温度对堇青石-莫来石质匣钵材料物相组成和显微结构的影响,并对材料的热震性和侵蚀性进行评估。结果表明:烧成温度在1300~1400℃,对热震后的三组试样进行性能检测,发现配方一试样具有好的抗热震性和抗侵蚀性,其残余抗折强度在3.0~4.5MPa之间,残余耐压强度在17.5~24.5MPa之间。

陶瓷纤维/莫来石晶须原位增强堇青石-莫来石轻质隔热材料

以蓝晶石、粘土、氧化镁粉为原料,以淀粉为造孔剂和固化剂,引入适量的硅酸铝陶瓷纤维或多晶莫来石纤维和AlF_3,通过莫来石晶须在陶瓷纤维表面的原位形成,制备了具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的堇青石-莫来石轻质隔热材料。研究了陶瓷纤维在AlF_3的作用下对材料显微结构观察、常温力学性能和导热系数的影响。研究表明:在AlF_3的作用下,莫来石晶须在硅酸铝纤维表面垂直生长,部分穿插在发育良好的堇青石晶粒中;这种具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的的陶瓷材料,其力学性能得以提高并降低了材料的导热系数。

高强度堇青石-莫来石棚板的研制

以堇青石（1～0．5、0．5～0．2、〈0．088mm）和莫来石熟料（M60，1～0．5mm）为主要原料，加入25％（w）的由轻烧MgO粉、α-Al2O3微粉及添加剂（紫木节和KOH）组成的混合粉，按堇青石与莫来石的质量比分别为40：35、42．5：32．5和45：30配料、混练、成型后，分别在1300、1350和1400℃均保温3h条件下烧成，合成出堇青石-莫来石质棚板试样，并检测试样的常温及高温物理性能，同时进行XRD、SEM及EDS分析。结果表明：按m（堇青石）：m（莫来石）=45：30配料，在1350℃ 3h合成的棚板材料的各项性能指标最好，其主要晶相为堇青石和莫来石，且显微结匀均匀，晶间生成大量的原位堇青石和莫来石晶粒，骨料之间的“联接桥”发育良好，材料具有较高的抗折强度。

堇青石-莫来石材料的研究进展及应用前景

根据近年来堇青石-莫来石材料的研究成果,从高温固相法、湿化学法等制备工艺角度综述了堇青石-莫来石材料的研究进展,并介绍了堇青石-莫来石材料的应用前景。

莫来石-堇青石陶瓷窑具材料的性能及显微结构

研究了红柱石骨料的莫来石化作用及添加剂SiC的加入量、合成莫来石的引入和烧成温度对莫来石-堇青石窑具材料性能及显微结构的影响。结果表明 ,在 1380℃ 4h下烧成时 ,红柱石的莫来石化作用能大大改善材料的烧结性能 ;加入 4 %的SiC可提高材料的物理性能 ;部分合成莫来石的加入可克服红柱石在莫来石化过程中的不足 ,强化材料的组织结构 。

堇青石-莫来石复相储热陶瓷与PCM相容性研究

以煅烧铝矾土、滑石及石英为原料,采用挤出成型,制备堇青石-莫来石复相蜂窝陶瓷,用这种显热储热陶瓷(简称基体)封装PCM制备潜热/显热复合储热材料。设计F系列封装剂配方组成,选择PCM为Al Si20、Na2SO4,制得PCM/蜂窝陶瓷复合储热材料,热震循环(200~900℃)30次,每次循环在900℃保温12 h。利用XRD、SEM、TG-DSC等分析相组成、微观结构、封装剂与基体结合性、基体与PCM相容性、复合储热材料的相变温度及相变焓。结果表明,经1440℃烧成的蜂窝陶瓷,Wa、Pa、D及a轴抗压强度分别为2.38%、6.32%、2.65 g/cm^3,25.77 MPa;XRD显示相组成为堇青石、莫来石及少量镁铝尖晶石;30次热震后,Wa、Pa略有升高,D及σa略有降低。封装剂剪切强度测定结果表明,封装剂F2与基体结合强度最大,达2.53 MPa,SEM显示F2与基体结合良好。热震循环30次后,基体断面SEM图表明,PCM无渗漏。TG-DSC结果表明,经30次热循环后,Al Si20/蜂窝陶瓷复合储热材料的相变范围为571.7~583.5℃,峰值为578.3℃,峰值温度偏移不超过0.7%。复合储热材料具有优良的储热性能。

太阳能热发电用堇青石-莫来石储热陶瓷的研制

以煅烧铝矾土、滑石和石英为原料,设计太阳能热发电储热用原位合成堇青石-莫来石复相陶瓷组成并制备样品,采用XRD、SEM等现代测试技术对样品的性能及微结构进行研究。探讨样品相组成及微观结构对储热陶瓷样品抗热震和储热性能的影响。结果表明,原位合成四方柱状莫来石结合原位合成条柱状堇青石可显著提高样品的抗热震性能和储热性能;经1450℃烧成的堇青石-莫来石复相储热陶瓷样品热膨胀系数为3.64×10^(-6)K^(-1)(室温~850℃);储热密度为1416 kJ/kg(0~800℃);热震30次(室温~800℃,气冷)不开裂,且热震后抗折强度增长了28.11%。满足太阳能热发电显热储热材料的要求。

烧成制度对莫来石-堇青石窑具弯蠕变的影响

以莫来石和红柱石为骨料,氧化铝粉、高岭土、滑石和黏土为基质粉料,将预混好的粉料和骨料与结合剂混练,真空练泥并困料后,挤压成型为中空棚板,经充分干燥后,进窑烧成。部分莫来石-堇青石试样在1 370℃下分别保温4、8和10 h烧成,另一部分试样分别在1 350、1 370、1 390℃保温10 h烧成。检测烧后试样的显气孔率、体积密度、蠕变率(25 kN,1 275℃10 h)等,考察保温时间和烧成温度对抗弯蠕变等性能的影响,并用SEM分析其显微结构。结果表明:适当延长保温时间或提高烧成温度均可改善莫来石-堇青石制品的抗弯蠕变性能,制品的显气孔率较低,体积密度较高,蠕变率和蠕变速率均较低;制品中良好的基质网络结构及骨料与基质间的紧密结合是低蠕变率和低蠕变速率的主要原因;确定最佳烧成温度为1 390℃,保温时间为10 h,所得产品的蠕变率低,厂家使用效果理想。

骨料对堇青石-莫来石窑具材料结构与性能的影响

针对堇青石-莫来石质窑具材料的制备,讨论了骨料的含量、粒度级配、颗粒种类等对其结构与性能的影响。通过实 验寻找合理的制备工艺,在此基础上得到性能优异的窑具材料。

锂电池正极材料合成用堇青石-莫来石质匣钵研究进展

介绍了锂离子电池正极材料合成用堇青石-莫来石匣钵的开发与应用现状,重点阐述了该材质匣钵面临的主要问题,总结分析了其损毁机制。认为含锂化合物与堇青石、莫来石反应形成的AlLiO 2和LiAlSiO 4导致较大的体积膨胀,因而在热应力及机械力的作用下出现剥落、脱皮导致损毁。同时总结了国内外关于堇青石-莫来石匣钵的改进技术途径,并指出了正极材料合成用匣钵的发展方向。

基于高铝粉煤灰的堇青石-莫来石复合材料制备

为了实现高铝粉煤灰的高值化利用,以高铝粉煤灰为单一铝硅原料,依次对其进行酸、碱预处理,将处理后的高铝粉煤灰与滑石粉混合,通过一步原位烧成制备堇青石-莫来石复合材料,进一步考察原料配比和烧成条件对烧成样品性能的影响规律。结果表明,烧成温度为1 370℃、烧成时间为2 h、堇青石和莫来石理论质量比为50∶50时,可制备出体积密度为1.96 g/cm^3、显气孔率为30.47%、常温抗折强度为66.44 MPa的堇青石-莫来石复合材料,其主要指标均达到YB/T 4549—2016《堇青石-莫来石窑具》的要求,该方法实现了以粉煤灰为主要原料,灵活制备具有不同堇青石和莫来石配比的复合材料,为高铝粉煤灰的高值化利用提供新途径。

陶瓷燃烧器用莫来石-堇青石组合砖的研制

以烧结莫来石、电熔莫来石、合成堇青石和电熔白刚玉为主要原料,通过浇注-离心成型工艺生产了莫来石-堇青石组合砖,并研究了堇青石的加入量和加入形式对莫来石-堇青石组合砖性能的影响。结果表明:采用浇注-离心成型工艺生产的热风炉陶瓷燃烧器用组合砖的性能指标优于机压成型的同类产品;随着试样中堇青石含量的增加,制品的荷重软化开始温度逐渐降低,抗热震性逐渐提高,但在堇青石加入量(质量分数,下同)为15%时,其荷重软化开始温度和抗热震性指标都比较好;当颗粒加入量为12%,细粉加入量为3%时,制品的抗热震性最好,耐压强度也较高。产品在广州钢铁企业集团有限公司等钢厂的陶瓷燃烧器上进行了使用试验,用户反映该组合砖强度高,整体性好,能满足大、中型热风炉燃烧器使用需要,值得大力推广。

莫来石晶须原位增强堇青石-莫来石多孔陶瓷制备

为实现煤矸石资源化利用,以高岭土粉、煤矸石粉、滑石粉、氢氧化铝粉为主要原料,制备了莫来石晶须原位增强堇青石-莫来石多孔陶瓷。研究了煤矸石掺量(质量分数分别为0、9%、17%、26%、33%)和AlF_(3)添加量(质量分数分别为0、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%)对多孔陶瓷物相组成、显微结构和性能的影响。结果表明:1)当煤矸石掺量(w)≤17%、AlF_(3)添加量(w)≤2.5%时,试样主要矿物组成为堇青石和莫来石。2)增加煤矸石掺量可明显提高试样的体积密度和耐压强度,但对保持显气孔率不利;增加AlF_(3)添加量导致试样体积密度和耐压强度减小,但可提高显气孔率。3)随着煤矸石掺量和AlF_(3)添加量的增加,莫来石晶须直径增加,长径比增加,呈四方柱状或针状。4)当煤矸石掺量(w)为17%,AlF_(3)添加量(w)为2.5%时,经1350℃保温2 h,可获得体积密度1.86 g·cm^(-3),显气孔率31.0%,耐压强度27.8 MPa的多孔陶瓷;其针状莫来石晶须形成互锁结构,平均直径0.5μm,长径比>20。

堇青石-莫来石质陶瓷板的试验性研究

以高温莫来石-堇青石粉体或针状莫来石-堇青石作为原料,制备低膨胀系数陶瓷大板,改善陶瓷大板的脆性,提升板材的热稳定性,采用真空吸水率测试仪、抗压强度测试仪分别检测试样的抗压强度、吸水率,并通过SEM和XRD等手段表征试验方案的可行性。研究表明:在建筑陶瓷砖坯体配方中添加一定量的堇青石-莫来石材料可以有效改善坯体的抗折强度、热膨胀系数,由于其具有较好的热稳定性,可以提升板材的整体热稳定性,有效拓宽板材的应用领域。

用于热机械设备的传统型堇青石-莫来石陶瓷的成分与性能

评价了用于热机械设备的传统型堇青石-莫来石陶瓷中堇青石合成烧结熟料的适用性。制备了两种堇青石合成烧结熟料和传统的莫来石合成熟料。按照50∶50和70∶30的比例,将具有中颗粒和/或粗颗粒的堇青石合成烧结熟料与具有中颗粒和/或细颗粒的莫来石进行混合,然后在1 350℃进行煅烧来生产传统的堇青石-莫来石料球。评价了与其成分和显微结构相关的物理性能。这些性能包括线性变化、体积密度、显气孔率、荷重软化点以及抗热震性。

堇青石-莫来石质耐热砂锅的研制

本文介绍了堇青石-莫来石质耐热砂锅的特点,着重介绍其研制过程和生产工艺,并探讨了堇青石-莫来石陶瓷生产工艺及造型设计对产品耐热性能的影响,还分析了其耐热机理。

蒙脱石热处理过程中的微结构变化及μ-堇青石相的发现

采用现代谱学分析技术对广东和平蒙脱石及其热处理产物进行系统研究.结果表明,热处理温度达到659℃时,蒙脱石八面体片中的羟基开始脱失,对应着八面体片中AlⅥ向AlⅣ的转变.900℃时有新的矿物相μ-堇青石产生,1200℃出现方英石及莫来石相.1350℃出现较多的含铁堇青石相.

莫来石—堇青石复合材料的制备与性能研究

由热压和液相烧结方法制得了具有各种莫来石含量和显微结构的莫来石—堇青石复合体。研究了各种烧结温度、时间、气氛条件下复合体的致密度和显微结构的改善。还研究了复合体弹性模量、断裂韧性、热膨胀系数与组成之间的关系。研究结果表明,复合体的断裂韧性随莫来石含量和杨氏模量线性增加,粗的针状莫来石由于其穿晶断裂模式而有较高的断裂韧性。