电脑桌面
添加小米粒文库到电脑桌面
安装后可以在桌面快捷访问

固相合成法制备莫来石粉体VIP专享VIP免费

固相合成法制备莫来石粉体_第1页
固相合成法制备莫来石粉体_第2页
固相合成法制备莫来石粉体_第3页
实验10固相合成法制备莫来石粉体一、实验目的1.掌握固相合成制备技术及其形成机理。2.学习并掌握体积密度和气孔率计算并掌握莫来石表征方法。二、实验原理莫来石是生产一般耐火材料广泛应用的铝硅酸盐材料,常压条件下,仅在Al2O3·SiO2,系统中才存在其稳定晶相。莫来石的化学组成范围从3Al2O3·2SiO2到接近2Al2O3·SiO2。其晶体属斜方晶系,除非在无液相的条件下烧结,通常晶体都为拉伸的针状结晶。一般来讲,莫来石是由各种天然形成的铝硅酸盐材料,诸如众所周知的硅线石、蓝晶石或红柱石是通过高温处理而生产出来的。这些矿物因产地不同,其组成也不同,其铝、硅比及微量杂质含量也不同。为确保获得莫来石最佳产量进行的热处理,常常会产生大量的不均匀硅质玻璃,如加入铝矾土来提高Al2O3含量,则会混进诸如二氧化铁,氧化铁等杂质,实际上进一步改变了组分,就会极大地影响耐火度。合成莫来石的高温性能不仅要简单地寄托在组成物(整个加工阶段中非常严格的质量控制)固有的高温稳定性上,而且要在转化过程期间,能够控制结晶的生长。莫来石的耐高温及物理损坏性能和它的最初的结晶尺寸有直接关系,结晶大,会使耐火材料全部性能良好,而这也是高温处理过程的作用。晶体的增长依赖于原料的整体性、混合料的均匀性和混合料在高温下的停留时间。通过对合成莫来石的微观结构及性能进行控制,由于它具有高熔点,低热膨胀性、抗蠕变、化学惰性、高温时略微提高的抗折强度及良好的介质性能,在对各种结构及电学性能有所要求的不同材料中获得广泛的应用。通过对莫来石合成工艺、方法、原料的选择等方面的控制,并借助改进其微观结构(通过改变粒度外形、组成、基质分布、界面特征,以及其他方面来控制其微观结构或性能),可以使其性能满足所需要的标准和要求。大量的成果是用于合成高纯度莫来石,直接地应用在各种结构和电学要求的领域中。莫来石主要的合成方法有醇盐沉淀法,化学湿混法、溶胶法及烧结反应、结合反应法,莫来石可以采用工业原料合成,也可以采用天然矿物原料合成,电熔法合成的莫来石晶粒发育良好呈针状或柱状解理明显,易于破碎;烧结法合成的莫来石晶粒细小,通常呈粒状,无明显解理存在破碎比较困难;采用工业原料合成的莫来石纯度较高,而采用天然矿物原料合成的莫来石通常含有较多的杂质。为了降低莫来石的合成温度,采用如下两条途径①采用湿化学方法。主要是Sol-Gel方法来制备颗粒尺寸更小,反应活性及混合性更好的莫来石先驱体,以实现莫来石的低温合成。主要以正硅酸乙酯和硝酸铝为起始原料,用来合成莫来石先驱体。这种双相凝胶的莫来石生成反应一般认为按以下两条途径进行:一是莫来石由无定形SiO2和过渡态Al2O3之间反应进行;二是凝胶首先在1000℃生成Al-Si尖晶石香,然后在1200℃以上同无定形SiO2反应生成莫来石。②通过加入LiF、AlF3、V2O5添加剂等来实现莫来石的低温合成。虽然采用Sol-Gel法能较大程度地降低莫来石的合成温度,但是工艺参数不易控制,生产周期长,难以达到规模化生产的要求。为此,本工作仍采用传统的固相反应合成方法,固相反应是当加热到一定温度时,反应物开始呈现显著扩散作用,发生物质迁移和传递的过程,反应物之间直接进行化学反应。合成莫来石固相反应主要有一次莫来石化和二次莫来石化反应。用不同原料合成莫来石其所发生的固相反应也尽不相同,如用氧化铝和高岭土作原料,固相反应主要有一次莫来石化和二次莫来石化反应。固相合成莫来石主要依靠Al2O3与SiO2之间的固相反应来完成,提高原料的细分散度,将会加速固相反应的进程,改善烧结特性。因为,粉体在粉碎与研磨过程中消耗的机械能,以表面能的形成储存在粉体中,使粉状物料与同质量的块体材料相比具有极大的比表面积,相应地粉料也具有很高的比表面积的过剩能量;此外,粉碎和研磨也会导入晶格缺陷,使得粉体具有较高的活性;随着粉料的颗粒尺寸的减小,键强分布曲线变平,弱键比例增加,反应和扩散能力增强。因此,烧结使用的粉末颗粒具有非常大的表面能量和反应活性。本实验以廉价的α-Al2O3和硅灰为起始原料,通过加入V2O5、CaF2、MgF2等添加剂来实现固相合成莫...

1、当您付费下载文档后,您只拥有了使用权限,并不意味着购买了版权,文档只能用于自身使用,不得用于其他商业用途(如 [转卖]进行直接盈利或[编辑后售卖]进行间接盈利)。
2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。
3、如文档内容存在违规,或者侵犯商业秘密、侵犯著作权等,请点击“违规举报”。

碎片内容

确认删除?
VIP
微信客服
  • 扫码咨询
会员Q群
  • 会员专属群点击这里加入QQ群
客服邮箱
回到顶部