莫来石晶须和纳米氧化铝对搪瓷釉性能及显微结构的影响

以基础钛釉、悬浮剂和K_(2)CO_(3)助剂为主要原料制备了搪瓷釉,并研究了莫来石晶须和纳米氧化铝对搪瓷釉性能及显微结构的影响。在测试其维氏硬度和光泽度等性能的同时,也通过XRD、XRF、SEM-EDS等检测手段对搪瓷釉面显微结构进行了表征。结果表明:在820℃下保温30 min,莫来石晶须和纳米氧化铝的含量各为16 wt.%时,试样的维氏硬度分别为6.12 GPa和5.64 GPa,且随着其含量的增加,试样的光泽度均呈现逐渐降低的趋势。

莫来石晶须/陶瓷纤维增强堇青石质隔热材料

基于改善高温工业使用的堇青石质隔热材料强度较低的问题,以蓝晶石、黏土、氧化镁粉为原料,以小麦淀粉为造孔剂和固化剂,引入适量的硅酸铝陶瓷纤维和MoO_(3),通过MoO_(3)催化莫来石晶须在陶瓷纤维表面的原位形成,制备了具有莫来石晶须/陶瓷纤维互锁多级结构增强的堇青石质隔热材料。研究了硅酸铝陶瓷纤维在MoO_(3)的作用下于不同温度(1200、1250、1300和1350℃)热处理后对材料显微结构、常温力学性能和热导率的影响。结果表明:在MoO_(3)的作用下,莫来石晶须在硅酸铝纤维表面生长,基本呈现垂直趋势,部分穿插于发育良好的堇青石晶粒中;随着热处理温度的升高,硅酸铝陶瓷纤维表面的莫来石晶须由短棒状转变为细长针状,且长径比逐渐增大;这种具有纤维/晶须多级结构的堇青石质材料,其力学性能得以提高的同时热导率也降低,其中1350℃热处理后试样的性能最佳。

莫来石晶须的制备、生长机制及应用研究进展

莫来石晶须具有耐高温、耐磨损、抗氧化、热膨胀系数小、抗热震性好等性能,是一种优异的复合材料补强剂。介绍了莫来石晶须的制备方法,包括固相法、熔盐法和溶胶-凝胶法,并对莫来石晶须的气-固生长机制和液-固生长机制进行了分析。概述了莫来石晶须在陶瓷增韧、隔热保温、分离及过滤和聚合物性能优化等方面的应用。结合目前莫来石晶须在制备和应用中存在的问题,对莫来石晶须未来的发展进行了展望。

莫来石晶须陶瓷膜的制备及其油水分离性能

以自制莫来石晶须为主要原料、硅溶胶为烧结助剂,采用浸渍工艺将硅溶胶附着在莫来石晶须表面,并用处理后的晶须通过干压成型制备莫来石晶须搭接的陶瓷膜。研究了硅溶胶浓度、成型压力和烧结温度对多孔陶瓷膜组分、孔径、孔隙率和渗透通量的影响。结果表明,使用质量分数5%的硅溶胶处理后的莫来石晶须在76 MPa压力下成型、1400℃烧结得到的陶瓷膜孔隙率为54.7%,平均孔径为0.43μm。采用低温氧化法在膜表面生长纳米氧化钛进行改性,改性后陶瓷膜的油水分离通量为2746 L·m^(-2)·h^(-1)·MPa^(-1),截油率达到98.31%。

不同熔盐体系合成莫来石晶须

莫来石晶须具有较好的增韧性能,同时还具有较高的抗蠕变性能、耐腐蚀性和耐热冲击性,在陶瓷及其复合材料中发挥着重要作用.采用熔盐法在850℃合成了莫来石晶须,熔盐分别采用钼酸钠和硫酸钠.结果表明,添加钼酸钠合成的莫来石晶须具有较高长径比,但除莫来石晶相外,还存在其他晶相;添加硫酸钠合成的莫来石晶须长径比不如前者高,但获得的晶须晶相较纯,是单一的莫来石晶相.

原位生成莫来石晶须机理的研究

以高岭土和工业Al(OH)3为原料,外加V2O5和AlF3,用原位合成法制备了莫来石晶须。采用XRD、SEM、EPMA等测试技术对样品的成分及微观结构进行了分析。探讨了AlF3气氛、烧成制度和V2O5添加量对晶须生长的影响,并研究了莫来石晶须的生长机理。研究表明莫来石晶须生长的最佳条件是AlF3的添加量为(质量分数)3%;晶化温度为1 400℃,时间为2 h;矿化剂V2O5的添加量为4%。莫来石晶须的生长机理是气-固(VS)机制。

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。

外加莫来石晶须增强80氧化铝瓷工艺研究

对莫来石晶须增强80氧化铝陶瓷的工艺制备和对力学性能改善进行了实验和分析,通过固相烧结法制备出一定长径比的晶须,研究了球磨工艺对晶须分散性能的影响,通过改变成型压力和烧结温度的单因素实验发现,随着成型压力和烧成温度的提高试样的烧结性能和力学性能均能提高,但当温度超过1450℃以后,烧成温度的提高会损害试样的力学性能。

原位合成莫来石晶须及其微观结构的研究

本文通过以高岭土、工业氢氧化铝为原料,添加适量AlF3和V2O5,在高温下原位合成了莫来石晶须,采用扫描电镜(SEM)研究了合成的莫来石晶须的微观形貌,探讨了莫来石晶须的生长机理,并讨论了影响莫来石晶须生长的相关因素。在综合考虑影响莫来石晶须生长的相关因素后,制备出晶须多、长径比大、分布均匀的莫来石晶须样品。

莫来石晶须的制备

近年来 ,随着结构陶瓷和功能陶瓷的兴起 ,莫来石晶须增韧补强陶瓷材料已成为陶瓷科学研究的热点之一。本文对国内外制备莫来石晶须的合成方法作了简要的综述。

硫酸钾熔盐法微硅粉制备莫来石晶须研究

以微硅粉和Al2（SO4）3，为反应物料，硫酸钾为熔盐介质，分别在800oC、900℃、1000oC和1100℃下煅烧并保温1h，溶解、过滤、烘干后得到白色疏松状莫来石粉体。利用XRD和SEM对合成粉体进行物相分析和显微形貌观察。结果表明：1000℃为合成莫来石最佳温度，合成的莫来石晶须直径为0．1～0．8μm，长度为4—5μm。同时对莫来石晶须的形成机理进行了探讨。

原位合成莫来石晶须-氧化铝复合体系

为改善氧化铝陶瓷的韧性,以Al_2O_3、Si O2和AlF_3·3H_2O为原料,原位合成了莫来石晶须-氧化铝复合体系。探讨了AlF_3·3H_2O加入量(质量分数分别为2.9%、9.1%和16.6%)和热处理温度(1 400、1 500和1 600℃)对在Al_2O_3为80%~90%(w)的粉体中原位合成莫来石晶须的影响,并研究了莫来石晶须的生长机制。结果表明:原位合成莫来石晶须-氧化铝复合体系的最佳工艺条件是Al F3·3H2O加入量为9.1%(w),热处理条件为1 600℃保温5 h;生成的莫来石晶须长度可达50μm,长径比可达25;莫来石晶须的原位生长遵循气-固(VS)机制。

硫酸钠熔盐法微硅粉制备莫来石晶须

以微硅粉和Al2(SO4)3为反应原料,硫酸钠为反应介质,反应混料分别在800℃、900℃、1000℃和1100℃下煅烧保温1h后,经溶解、过滤、烘干后得到莫来石晶须。利用XRD和FESEM对合成粉体进行物相分析和显微形貌观察,结果表明:1000℃为莫来石晶须最佳的合成温度,样品在经NaOH溶液碱处理后得到的莫来石晶须长度约为3~4μm,直径约为10~30nm。同时对合成莫来石晶须形成机理进行了探讨。

V_2O_5掺杂对莫来石晶须增强型陶粒支撑剂的性能影响

以高岭石质煤矸石为主要原料,V_2O_5为添加剂,于1400℃下制备了莫来石晶须增强的陶粒支撑剂,讨论了V_2O_5促进莫来石晶须生长机制及其添加量对支撑剂样品性能的影响。结果表明:随着V_2O_5的加入,支撑剂样品的主晶相莫来石逐渐生长形成莫来石晶须;当V_2O_5添加量为1wt%时,试样的性能最佳;体积密度1.25 g/cm^3,视密度2.69 g/cm^3,52 MPa闭合压力下的破碎率5.18%。

不同酸对胶凝过程及莫来石晶须形成的影响

以工业纯铝溶胶和硅溶胶为原料,采用溶胶-凝胶工艺制备了莫来石晶须。研究了不同酸对胶凝过程及莫来石晶须形成的影响。结果说明,采用柠檬酸调节溶胶的pH值可以缩短胶凝时间,制备出形貌规则、长径比大的莫来石晶须。

碳纤维/莫来石晶须协同增强树脂基摩擦材料的研究

以碳纤维和莫来石晶须为增强体,通过热压法制备出了碳纤维/莫来石晶须协同增强的树脂基摩擦材料,并研究了碳纤维和莫来石晶须添加比例对摩擦材料性能的影响规律.结果表明,当碳纤维含量为20 wt%、莫来石晶须含量为5 wt%时,所制备的树脂基摩擦材料(CP-20)的性能最佳,其平均摩擦系数为0.54,弯曲强度为98.56 MPa,磨损量相较于碳纤维含量为5 wt%、莫来石晶须含量为20 wt%的初始样品降低了81%达0.028 mm^3.

莫来石晶须的特性及应用

通过溶胶─凝胶工艺制备了莫来石前驱体,加入适当矿化剂经高温煅烧合成了高纯、单相莫来石晶须。XRD及SEM分析结果显示:晶须直径为50～100nm,长度为3～8μm,晶须尺寸均匀性好,表面光洁,直晶率高。运用所制备的晶须制备了多孔基板试样,并与普通粒子堆积法烧成样品显微结构与性能进行比较,进而分析了低维晶须材料与普通粒子的堆积成孔方式的异同。在此基础上,对莫来石晶须在其它方面的应用进行了展望。

电厂粉煤灰制备莫来石晶须

用略阳电厂的粉煤灰和硫酸铝为原料,焦磷酸钠为反应介质,研究了反应时间对试样产物的影响。结果表明：在1 300℃保温6 h和12 h试样的主要物相均为莫来石和玻璃相,莫来石含量分别为40.1%和41.9%。在1 300℃保温12 h试样中晶须的直径在0.1~0.4μm左右,最大长度大于3μm。

MCMB对莫来石晶须框架微孔形貌与导热性的影响

以中间相碳微球(MCMB)为造孔剂制备出高显气孔率的莫来石晶须框架(MWF),通过XRD、SEM和激光导热仪研究了MCMB对MWF的相组成、微观形貌以及热导率的影响。结果表明:以AlF3催化1300℃保温3 h煅烧时,MCMB引入量可实现MWF体积密度、显气孔率以及线膨胀率分别在0.25~0.92 g·cm^-3、67.3%~90.9%、-7.87%~14.18%范围调控,MCMB引入量与MWF体积密度呈线性关系,与线性膨胀呈指数关系;孔结构由晶须框架搭建的复杂曲折亚微米孔和分散的球状宏孔组成;热导系数随温度升高而略增,其室温导热符合Maxwell-Eucken1导热模型。

用高岭土低温制备莫来石晶须

用高岭土和硫酸铝为原料,硫酸钠为反应介质,研究了在不同温度和不同反应时间对试样产物的影响。结果表明:莫来石晶须生长的最佳温度为900℃,在1000℃开始有氧化铝生成,在1200℃主要物相为氧化铝和硅铝酸钠;在900℃条件下保温2h,制备了直径在0.5μm左右,最大长度大于7μm的莫来石晶须。