莫來(lái)石晶須具有耐高溫、抗氧化、熱膨脹系數(shù)較小、高溫強(qiáng)度較大、抗熱震性能較好等優(yōu)異性能,是一種優(yōu)良的陶瓷基復(fù)合材料用補(bǔ)強(qiáng)劑。試驗(yàn)以γ-Al₂O₃和SiO₂為主要原料,以氟化鋁為助劑,采用原位反應(yīng)法制備了莫來(lái)石晶須,并利用XRD和SEM分析了制備材料的物相組成及顯微結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)表明:在原料粉自然堆積狀態(tài)下,在特定氟化鋁加入量下,影響莫來(lái)石晶須長(zhǎng)徑比的因素由主到次依次為保溫時(shí)間、燒結(jié)溫度和氟化鋁形式;以粉質(zhì)量10%的AlF₃·3H₂O為助劑,在1450℃溫度下煅燒,保溫6 h時(shí),可以制備出高純且長(zhǎng)徑比為20左右的莫來(lái)石晶須粉體;所制備得到的晶須的分散性因處于坩堝上、中、下部位的不同而有所差異;超聲振動(dòng)、極性溶劑及堿性環(huán)境有助于初步打開(kāi)晶須間的團(tuán)聚,達(dá)到晶須預(yù)分散的效果。

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圖1 原料粉體狀態(tài)對(duì)合成莫來(lái)石晶須影響的SEM圖片：(a)壓塊燒結(jié)；(b)自然堆積燒結(jié)

以γ-Al2O3和SiO2為原料，AlF3·3H2O為燒結(jié)助劑，扁胖形坩堝內(nèi)自然堆積鋪粉燒結(jié)，燒結(jié)溫度1450℃，保溫6h。改變AlF3·3H2O的加入量，分別為8wt.%和10wt.%。圖3顯示的是不同氟化鋁添加量下獲得試樣的SEM照片。其中圖3(a)為本研究組前期研究結(jié)果[....

圖2 坩堝形狀對(duì)合成莫來(lái)石晶須影響的SEM圖片：(a)瘦長(zhǎng)；(b)扁胖

圖1原料粉體狀態(tài)對(duì)合成莫來(lái)石晶須影響的SEM圖片：(a)壓塊燒結(jié)；(b)自然堆積燒結(jié)圖3氟化鋁含量對(duì)合成莫來(lái)石晶須影響的SEM圖片：(a)6wt.%[10];(b)8wt.%;(c)10wt.%

圖3 氟化鋁含量對(duì)合成莫來(lái)石晶須影響的SEM圖片：(a)6wt.%[10];(b)8wt.%;(c)10wt.%

圖2坩堝形狀對(duì)合成莫來(lái)石晶須影響的SEM圖片：(a)瘦長(zhǎng)；(b)扁胖2.4影響晶須長(zhǎng)徑比的其它因素的正交實(shí)驗(yàn)

圖4 1450℃,6 h,AlF3·3H2O生成的莫來(lái)石晶須的SEM圖片

對(duì)比不同部位的晶須的形貌與結(jié)合狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，上層的晶須均為長(zhǎng)柱狀且結(jié)合松散；中間層的晶須雖也為柱狀，但長(zhǎng)徑比較低，且晶須間連接緊密；下層粉體中除了柱狀晶須外還有少量板塊狀顆粒，顆粒間結(jié)合更為緊密。圖51450℃,6h,AlF3·3H2O生成莫來(lái)石晶須的XRD圖譜

本文編號(hào)：4034080