热处理温度对矾土基莫来石材料结构及晶体生长的影响

为了优化矾土基莫来石材料的性能,以Al_(2)O_(3)含量约为70%(w)的Ⅱ等高铝矾土为原料,采用湿法均化、高温热处理工艺制备矾土基莫来石试样,研究了热处理温度(空气气氛下分别在1350~1650℃保温4 h)对试样物相组成与显微结构的影响,并探讨了柱状莫来石晶体的生长机制。结果表明,莫来石符合固-液环境下生长发育的特征:1)1350~1500℃时,大量Al_(2)O_(3)溶解至SiO_(2)非晶质中加快了二次莫来石化反应进程,该阶段液相的过饱和度较高,莫来石晶粒伴随有台阶生长的特征;2)在重结晶烧结阶段(1500~1650℃),结晶相的增加消耗了液相中的Al_(2)O_(3),液相过饱和度降低,莫来石晶体表现出螺旋位错为主的生长特征;3)随热处理温度的升高(1350~1650℃),试样中的液相黏度降低,从而减少了晶体各向异性生长的阻力,使莫来石晶粒逐渐发育成长柱状并形成连续交叉的网络结构。