不同保温工艺对莫来石刚玉陶瓷的影响研究

作者：郝惠兰 朱保顺 吉国荣 高云峰 田玉明 丰铭    单位：山西科技学院 材料科学与工程学院

关键词：保温工艺；陶瓷；莫来石；刚玉；煤矸石

摘  要：为探究不同保温工艺对莫来石刚玉陶瓷的性能影响，以铝矾土和煤矸石为原料，按照 60% 铝矾土和 40% 煤矸石的质量比混料制备 A3S2(3Al2O3 ·2SiO2)/Al2O3 陶瓷胚体。采用高温段恒定保温和高低温段分段保温的保温方式烧结制备莫来石刚玉陶瓷，对比分析制得陶瓷样品的体积密度、气孔率和抗折强度的变化趋势，并用 X 射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对陶瓷样品的物相及微观形貌进行表征。结果表明，高低温分段保温制得的 A3S2/Al2O3 陶瓷性能优于高温段恒定保温制备的陶瓷性能，当高温段为 1 350 ℃时，A、A1、A2 保温工艺制得的试样抗折强度分别为 37.86、68.52、79.86 MPa，A1 与 A2 的抗折强度远高于 A。这是因为低温段恒定保温可使原料中的吸热反应进行完全，矿物充分转变为氧化物 在高温段进行固相反应，使陶瓷性能更优，其中 A2 试样性能最优，当高温段为 1 350 ℃时，A2 试样体积密度为 2.23 g/cm3，气孔率为 0.26%，抗折强 度为 79.86 MPa。