堇青石蜂窝陶瓷烧成工艺的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com《陶瓷工程》第33卷第3期(总第333期)1999年6月·7·堇青石蜂窝陶瓷烧成工艺的研究5,3宣勇钱端芬谢建国徐协文Q，7钐(湖南大学化学化工学院长沙·410082)(xRD)和扫描电镜观察(sEM)，探讨了烧成温度和保温时间对茧青石蜂窝陶瓷性能的影响机理。，『、向美键词塑辫丝塑生竺匐餐，，锯句}，StudyofCordieriteHoreycombCeramicsFiringProcessLiuXuanyongQianDuanfenXieJianguoXuXiewan(HunanUnive

2、rsityChangsha·410082)Abstract：Inthispaper,thevaryinglawsofthepropertiesofeordierite—containinghoneycombedceramicwerestudiedwhenfiringtemperatureandholdtimewere：changed．ByXRDandSEMmethods，themechanismsinwhichfiringtemperatureandholdtimeactonthepropariesofcordierite—containi

3、nghoneycombedceramicwerediscussed．Keywords：cordierite—containinghoneycombedceramicfiringtemperatureholdtime温度和烧成温度下的保温时间对堇青石蜂窝陶瓷性能的影响，并制得了性能优良的堇青石蜂窝陶堇青石蜂窝陶瓷是以堇青石晶体(2M·瓷。2A1O，·5SiO)为主晶相的结构陶瓷。主要用作净化汽车尾气催化剂的载体以及安放在内燃机中的2实验废气装置内以过滤高温废气中的粒子⋯。这就要求堇青石蜂窝陶瓷必须具有较低的热膨胀系数以提2．1原料’高抗热震性

4、能，同时应具有较高的吸水率以提高载本实验采用的原料有苏州土、滑石和工业氧化体承载催化剂的能力。堇青石蜂窝陶瓷的烧制工铝。其中工业氧化铝粒为0．99t．zm。苏州土、滑石和艺对这两种性能有很大的影响。本文通过控制烧成工业氧化铝的化学成分见表I。的最高温度及最高温度下的保温时间，研究了烧成表1苏州土、滑石和工业氧化铝的化学组成％维普资讯http://www.cqvip.com·8·《陶瓷工程》第33卷第3期(总第333期)1999年6月2．2实验过程通过对试样x一射线衍射分析可知当烧成温一p将三种原料按合适的配比配料，加适量的堇青度为1350℃

5、和1370℃时，蜂窝陶瓷中的堇青石含石熟料和成型助剂，混合均匀真空练泥后，制成蜂量还不是最大，还存在M·AI：0，尖晶石相，随窝状试样，根据实验要求进行以下两方面的实验。着烧成温度逐渐升高到1390℃，蜂窝陶瓷中的堇青(1)将蜂窝状坯体按相同的升温曲线升温，烧石晶相含量逐渐增多，到1390℃左右，堇青石晶相成温度分别为1350℃、1370℃、1390℃、1410"C、含量达到最大，而当烧成温度为1410℃和1430℃1430~C和1450~C，并分别在此温度下保温4ho将烧时，堇青石晶体又有分解成莫来石与玻璃相的趋制的试样分别测其热膨胀系数

6、(25~C—IO00~C)和势，从而使堇青石晶相含量减小。这也可以从吸水率．并对试样作x一射线衍射分析和扫描电镜MgO—AI0一SiO三元相图中找到答案，从相图中观察。我们可知，堇青石是不一致熔融化台物，本实验选(2)将蜂窝状坯体在烧成温度为l39o℃下分别用的配方在莫来石、堇青石和石英的付三角形内．保温lh、2h、4h和6h。将所得试样分别测其热膨胀堇青石在一定的温度可分解为莫来石和液相131，因系数(25℃一1000℃)和吸水率，并对试样作x一射而烧成温度为l390℃左右时，蜂窝陶瓷有最低的线衍射分析和扫描电镜观察。热膨胀系数。同时，堇

7、青石蜂窝陶瓷热膨胀系数的变化还与3结果分析与讨论堇青石晶体的发育情况有关。从各试样的SEM图(图2)中可看出，在1390℃以下，堇青石晶体发育不完全，很少有完美的短柱状晶，在1350~C时，基本上都3．1烧成温度对堇青石蜂窝陶瓷性能的影响是小的粒状晶，到1370℃时出现了少量的短柱状晶，3．1．1烧成温度对堇青石蜂窝陶瓷热膨胀系数的影响当烧成温度为1390℃时，晶体发育完全，生长成粒径均匀的短柱状晶，烧成温度继续升高，晶体粒径变图l表示堇青石蜂窝陶瓷热膨胀系数与烧成大，到1410℃时，堇青石晶体又有逐渐分解的趋势，温度之间的关系。从图l可看

8、出，烧成温度为在晶界处出现熔蚀现象。而当烧成温度为1430~C时，1390~C时，蜂窝陶瓷的热膨胀系数最低，烧成温度从1350℃、1370℃到1390℃，蜂窝陶瓷热膨胀系数堇青石