γ-型莫来石的合成机理及其结构与性能研究

发布时间：2024-09-20 18:32

　　在全球高温工业高速发展的今天,资源的综合利用一直是人们所最为关注的话题。高温工业的技术进步和产业发展离不开耐火材料的支撑,我国耐火材料工业的两大基础体系铝硅质和镁质材料从无到有、从有到大的发展一直立足于我国自身的矿产资源特点,其中铝硅系材料以山西、河南、贵州等地的高铝矾土是我国耐火材料的重要天然原料基地。改革开放以来,用作铝硅系耐火材料原料的高铝矾土熟料发展迅速,以此为基础开发出了适用于各种高温窑炉/容器的耐火材料。但是在其发展过程中,伴随着高品质矿产资源不科学的无序开采和不合理的应用,积累了大量的铝土矿碎矿、混级矿和中低品位矿石未得到有效利用。其中在我国山西阳泉和河南焦作地区闲置有大量的高铁低铝矾土矿(Fe2O3≥5.0 wt.%)被废弃,矿山的自然环境被劣化。对此,本研究从高铁矾土矿的实际出发,立足于矿产资源的有效综合利用,通过对含铁铝硅系原料成分的调控,采用烧结法成功制备了以高铁低铝矾土为原料的高性能γ-莫来石,并以γ-莫来石为最终研究目标,首先探讨了以α-氧化铝超细粉和熔融石英粉为原料的高纯体系下、固相烧结制备莫来石的转化率低的问题,通过加入Fe2O3使原本的固相烧结体系转化为液...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１电熔莫来石（ａ）和烧结莫来石（ｂ）的偏光显微结构照片??

－，成和气态合成。固态合成和液态合成的莫来石根据加热处理的温度和铝硅的组成，??可以被分为烧结莫来石和熔融莫来石。烧结莫来石是指将合成莫来石的原料加热??到生成少量液相的温度，促进烧结又不影响其固相烧结，继而保温，使莫来石结??晶并发育长大，形成所需要的莫来石形貌和结构。而熔融莫....

图２．２烧结合成莫来石的生产工艺流程??Ｆｉｇ．２．２?Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｓｉｎｔｅｒｅｄ?ｍｕｌｌｉｔｅ??

晶体常呈集束状多晶结构、晶柱体长达数晕米，仅有极少量的玻璃相填充在晶柱??间隙内。??Ｍｌ??图２．１电熔莫来石（ａ）和烧结莫来石（ｂ）的偏光显微结构照片??Ｆｉｇ．２．１?ＯＭ?ｐｈｏｔｏｓ?ｏｆ?ｆｕｓｅｄ?ｍｕｌｌｉｔｅ?（ａ）?ａｎｄ?ｓｉｎｔｅｒｅｄ?ｍｕｌｌｉｔｅ?（....

图２．４招桂系二元相图??

北京科技大学博士学位论文结构及性能??的性质??常分为三种类型［叫：??莫来石，相当于?３Ａｈ〇３．２Ｓｉ〇２，化学成分为?Ａｈ〇３?７１．８％，物和大部分人工合成莫来石都属于此类型。??来石，固溶有过剩的Ａｈ〇３，相当于２Ａｈ〇３．Ｓｉ０２，化２２．７％，此类型都为人工合成莫来....

图２．５莫来石的基本结构示意图（ａ）为垂直于ｃ轴视角，（ｂ）为平行于ｃ轴视角??

２．２．２莫来石的结构??莫来石的整体结构与硅线石非常相似，因为莫来石晶体是由４个硅线石晶胞??经过某些晶胞取代后构成的，即每个硅线石晶胞中有一个Ｓｉ被Ａ１替换（图２．５）。??莫来石是以［Ａ１０６］八面体连接成平行于ｃ轴的链。在每个单位细胞的ｚ＝ｌ／２处，??［Ａ１０６］与［Ｓ....

本文编号：4005994