高纯度莫来石晶须的制备与分散

发布时间：2025-02-14 21:08

　　 莫来石晶须具有耐高温、抗氧化、热膨胀系数较小、高温强度较大、抗热震性能较好等优异性能,是一种优良的陶瓷基复合材料用补强剂。试验以γ-Al₂O₃和SiO₂为主要原料,以氟化铝为助剂,采用原位反应法制备了莫来石晶须,并利用XRD和SEM分析了制备材料的物相组成及显微结构。实验表明:在原料粉自然堆积状态下,在特定氟化铝加入量下,影响莫来石晶须长径比的因素由主到次依次为保温时间、烧结温度和氟化铝形式;以粉质量10%的AlF₃·3H₂O为助剂,在1450℃温度下煅烧,保温6 h时,可以制备出高纯且长径比为20左右的莫来石晶须粉体;所制备得到的晶须的分散性因处于坩埚上、中、下部位的不同而有所差异;超声振动、极性溶剂及碱性环境有助于初步打开晶须间的团聚,达到晶须预分散的效果。

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【部分图文】：

图1 原料粉体状态对合成莫来石晶须影响的SEM图片：(a)压块烧结；(b)自然堆积烧结

以γ-Al2O3和SiO2为原料，AlF3·3H2O为烧结助剂，扁胖形坩埚内自然堆积铺粉烧结，烧结温度1450℃，保温6h。改变AlF3·3H2O的加入量，分别为8wt.%和10wt.%。图3显示的是不同氟化铝添加量下获得试样的SEM照片。其中图3(a)为本研究组前期研究结果[....

图2 坩埚形状对合成莫来石晶须影响的SEM图片：(a)瘦长；(b)扁胖

图1原料粉体状态对合成莫来石晶须影响的SEM图片：(a)压块烧结；(b)自然堆积烧结图3氟化铝含量对合成莫来石晶须影响的SEM图片：(a)6wt.%[10];(b)8wt.%;(c)10wt.%

图3 氟化铝含量对合成莫来石晶须影响的SEM图片：(a)6wt.%[10];(b)8wt.%;(c)10wt.%

图2坩埚形状对合成莫来石晶须影响的SEM图片：(a)瘦长；(b)扁胖2.4影响晶须长径比的其它因素的正交实验

图4 1450℃,6 h,AlF3·3H2O生成的莫来石晶须的SEM图片

对比不同部位的晶须的形貌与结合状态发现，上层的晶须均为长柱状且结合松散；中间层的晶须虽也为柱状，但长径比较低，且晶须间连接紧密；下层粉体中除了柱状晶须外还有少量板块状颗粒，颗粒间结合更为紧密。图51450℃,6h,AlF3·3H2O生成莫来石晶须的XRD图谱

本文编号：4034080