反應(yīng)燒結(jié)鈦酸鋁及其多孔材料的研究.pdf

1、鈦酸鋁（Al2TiO5）是目前已知的低膨脹材料中耐高溫性能最好的一種，具有抗渣、耐堿、耐蝕和對(duì)多種金屬及玻璃熔體不浸潤(rùn)的優(yōu)點(diǎn)。但是，鈦酸鋁燒結(jié)強(qiáng)度低、在900℃~1280℃溫度范圍內(nèi)易分解，嚴(yán)重影響了其工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用的效果。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入Fe2O3、SiO2、MgO及其復(fù)合添加劑，首先采用固相反應(yīng)燒結(jié)方法，制得了改性鈦酸鋁陶瓷材料；在此基礎(chǔ)上，添加造孔劑制備出了性能良好的多孔鈦酸鋁，并對(duì)鈦酸鋁的燒結(jié)性能、機(jī)械強(qiáng)

2、度、熱穩(wěn)定性等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，研究結(jié)果表明：
　?。?）單一添加劑Fe2O3、SiO2、MgO的引入可以顯著改善Al2TiO5的熱穩(wěn)定性。其中Fe2O3或MgO的引入可以提高燒結(jié)體的致密度，抑制Al2TiO5的中溫分解，當(dāng)加入Fe2O3或MgO的量達(dá)到4％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，將燒成的試樣在1100℃下保溫24h，經(jīng)Xay-衍射分析，未見(jiàn)Al2TiO5的分解；單獨(dú)添加MgO還可以顯著的提高Al2TiO5的機(jī)械強(qiáng)度，當(dāng)MgO添加量為2w

3、t.%時(shí)其抗壓強(qiáng)度值從初始的36.1MPa直接升高到76.26MPa，而且隨著MgO含量的增加，其抗壓強(qiáng)度繼續(xù)增加；單獨(dú)添加SiO2時(shí)，Al2TiO5結(jié)構(gòu)變得更加致密，其抗壓強(qiáng)度得到明顯的改善，抗壓強(qiáng)度最高可以達(dá)到91.52MPa。
　　（2）引入復(fù)合添加劑效果要比單一添加劑時(shí)要好，Al2TiO5的性能得到明顯的改善，復(fù)合添加Fe2O3與SiO2時(shí)，Al2TiO5結(jié)構(gòu)致密，具有抑制Al2TiO5中溫分解的性能還同時(shí)具有很高的強(qiáng)度，

4、最大抗壓強(qiáng)度可達(dá)290MPa。復(fù)合添加Fe2O3與MgO時(shí)，Al2TiO5整體強(qiáng)度提高，熱穩(wěn)定性得到了極大的改善，在1100℃下保溫24h，觀察不到 Al2TiO5的分解。
　?。?）以淀粉為造孔劑，F(xiàn)e2O3和SiO2為添加劑制備多孔鈦酸鋁材料，對(duì)其性能分析得知，燒結(jié)溫度不同，得到的鈦酸鋁材料的孔徑大小、氣孔分布、孔隙率、抗壓強(qiáng)度均有差別，在1450℃燒結(jié)的試樣的抗壓強(qiáng)度要比1500℃時(shí)的低，但是孔徑大，氣孔率高。淀粉含量增加氣