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                首頁 » 耐材資訊 » 耐材說

                莫來∮石的性能及應用

                發布日期: 2021-01-08 09:19:56    閱讀量(114)    作者:

                莫來石是Al2O3和SiO2組成的二元固溶體化合物,是二元相圖中最穩定的化合物。圖1為Al2O3-SiO2的二元↓相圖,經過對莫來石化學成分的研究,發現其成分不僅僅為3Al2O3·2SiO2一種結構,根據其通式Al2(Al2+2xSi2-2x)O10-x可知,隨x值的卐改變莫來石組分會相應發生變化,形成〗富矽或富鋁的莫來石。圖2為莫來石晶體結構■示意圖,可見,沿c軸方向由AlO6八面體共邊組成,同時與SiO4四面體和AlO4四面體共頂交聯,因此,沿c軸方向莫來石晶體的生長速率較快,在沒收到什麽外部阻力的¤情況下,易↑發生明顯的異向生長。莫來⌒ 石具有抗熱震性能好、高溫蠕變小、高溫性能損失小,化學性質穩定等優良性質。

                圖1氧化鋁和二氧化矽的二元相圖

                圖2莫來石晶體結構示意圖

                1、莫來石的燒結性

                由於莫來石晶格中Al3+和Si4+的互擴散速率小,因此以莫來石粉為原料,采用電熔法和ㄨ燒結法得到的莫來石燒結※性很差。為獲得性能優良的〗莫來石,其煆燒溫度約1700℃,如此高的燒成溫度使生產成本大大增加,因此↓人們紛紛通過細化加入的原料或引入燒結⊙助劑這兩種方式來降低其燒♂成溫度,但通過細化原料的方式來提高其燒結■性能有限,於是主要引入燒結助劑(TiO2、Y2O3、MnO等),通過置換莫來石固溶體中∞的Al3+造∞成莫來石晶體發生晶格畸變,活①化晶格或形成低溫液相的方式來提▂高擴散系數,降低莫來石的燒結溫度。

                2、莫來石的應用

                莫來石是一種性能優良的耐火原料。除此之外,莫來石還是一種高溫結構彩神8官网,在其他行業也廣泛應】用。

                (1)莫來石耐火彩神8官网

                莫來石作為一種性能優異的耐火彩神8官网,具有熔點高、高溫強○度大、熱膨脹系『數低、抗熱震性優良等,使其成為許多工業領域的耐火彩神8官网。作為骨料的莫◥來石,被廣泛應用於冶金、玻璃、陶瓷等領域。在冶金工業,莫來石可用於熱風♀爐磚或窯具磚;在玻璃工業,莫來石可用在玻璃容器、給水器及玻璃窯的頂部等結構;在陶瓷領域,莫來石□可用於高溫結構陶瓷;在燃氣工業,莫來石可用在油氣化設備及所有氣化車︻間煉焦爐、燃氣發生器中。莫來石磚可作為熔爐窯、鼓風爐、以及連續澆鑄爐上部分內襯的主要組成。在日本,利用熔渣制成的墊板被應用於窯爐內襯,這種ZrO2/Al2O3/莫來石熔渣∮ZrO2含3~6wt%,SiO2<20wt%,且具有優良的抗腐蝕性和抗熱震性。

                (2)莫來石ζ塗層

                許多陶瓷、金屬彩神8官网,長期處於①高溫、還原、氧化等環境中會發生◣損壞。這類問題可通過在彩神8官网表面塗一層在使用環境中能夠保持穩定的ㄨ化合物塗層彩神8官网來解決。莫來石的化學性質穩定性,抗腐蝕♀性好,優異的性能使其廣泛應用在化合物塗層等♂方面。

                (3)莫來石復╳合彩神8官网

                由於莫來石具有優異的高溫力學性能、化學穩定性、抗蠕變性、抗熱震穩定性、熱膨脹系數低等,廣泛在高溫熱』彩神8官网領域應用。但是莫來石沒有ぷ位錯滑移系統,當外加載荷超過一定限度時,內部會產生較多微裂紋消耗能量,使莫來石陶瓷發生災難性破壞,所以如何增韌莫來石彩神8官网成為近年來研】究的熱點。國內外▓研究人員關於莫來石復合彩神8官网進▲行了大量研究,並在莫來石增韌領域取得了一定的成果。莫來石復合彩神8官网包括莫來石基體、莫來石纖維等。莫來石復合彩神8官网可降低莫來▽石彩神8官网體◤系固有脆性,提高其強度和韌性。經過多年努力,通過顆粒增強(SiC、ZrO2)或片狀來提高莫來石基復相彩神8官网的熱力學行為,並在莫來石增韌方面取得了㊣一定的進展。

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