氟化铝对蓝晶石制备莫来石单晶的影响.pdf

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1、第203163卷年第7月4期、非金属矿Vl0I．36NO．4Non．MetallicMinesJuly，2013氟化铝对蓝晶石制备莫来石单晶的影响郭爱红田立男聂轶苗牛福生王兴国(1河北联合大学化学工程学院，河北唐山063009；2河北联合大学矿业工程学院，河北唐山063009；3邢台兴国蓝晶石制造有限公司，河北邢台054000)摘要以蓝晶石和氧化铝为原料，氟化铝为催化剂，一定温度下合成莫来石单晶，采用SEM、EDS和XRD对烧结产物进行分析。结果表明，氟化铝最佳添加方式为外置，原料(蓝晶石和A1：O

2、)与氟化铝最佳质量比为10：2，此条件下可生成致密均匀的针状莫来石单晶，长径比为4O～50。关键词蓝晶石氟化铝莫来石单晶烧结中图分类号：TQ175．712．1文献标识码：AInfluenceofAIF3onPreparingMulliteSingleCrystalsfromKyaniteGuoAihongTianLinanNieYimiaoNiuFushengWangXingguo(1CollegeofChemistryEnginereing，HebeiUnitedUniversity,Tangsh

3、an，Hebei063009；2CollegeofMiningEnginereing，HebeiUnitedUuniversity,Tangshan，Hebei063009；3HebeiXingtaiXingguoKyaniteManufacturingLimitedCompany,Xingtai，Hebei054000)AbstractThispapermainlystudiedtheinfluenceofA1F3addingmethodandamountonmullitecrystalssynt

4、hesisathightemperatures．KyaniteandaluminaweretreatedunderacertaintemperatureregimewithA1F3ascatalyst，analyzedtheproductwithSEM，EDSandXRD，andfoundthatthebestaddwayofAIF3wasindependentadd；Thebestaddamountofrawmaterial(kyaniteandalumina)toA1F3was10：2，dens

5、eanduniformcohunnarmullitesinglecrystalgeneratedoncontainerandtheaspectratiowas40to50．KeywordskyaniteA1F3mullitesinglecrystalsintering莫来石(3A120·2SiO2)是一种链状硅酸盐矿物，高温热障体系对莫来石单晶纯度要求很高。天然莫来石较少。莫来石导热系数低，具有优异的热蓝晶石(A120·SiO)是一种富铝硅酸盐矿物，与稳定性和高温化学稳定性，耐火度高，抗热震性好，抗

6、莫来石化学组分相近。在高温下蓝晶石分解生成莫化学腐蚀、抗蠕变荷重软化温度高，电绝缘性强，是一来石和一方石英，在蓝晶石中添加一定量氧化铝可使种理想的隔热材料。原料最大程度转化为莫来石。蓝晶石具有比其它硅莫来石晶体结构是由O4]和[Sio4]四面体沿酸铝系矿物更紧密的晶格结构和更大的密度，可降低C轴无序排列组成双链，双链间由[A10]八面体连接。莫来石合成反应温度，是较理想的原料。莫来石单晶没有内部或表面缺陷，除了具有多晶莫来莫来石单晶合成方法已有大量文献报道[1]，高石优异性能之外，其力学性能优于多晶

7、莫来石，主要温煅烧和单晶纯度低是普遍存在的问题。长时间高应用于金属基耐高温材料和陶瓷基复合材料，起增强温会消耗大量能源，并产生大量污染物，当温度高于补韧作用。与其他非氧化物单晶相比，莫来石单晶更1300℃时，生产对设备要求大幅度提高，基础投入也适合高温和恶劣的氧化环境。相应提高。蓝晶石在高温分解时，有不可逆的体积膨目前，莫来石单晶已应用到TBCs热障体系中，胀，含有蓝晶石杂质的莫来石晶体作为材料的增强补可利用大气等离子喷涂制备金属基体、粘结层、莫来韧剂，不但起不到增强补韧效果，反而会引起材料性石复合

8、热障涂层。适量高长径比莫来石单晶能降低能下降[10]o传统莫来石晶体合成中，由于温度高于涂层之间的失配应力，提高涂层结合强度和抗热震性1200℃，制得的产品为块状或烧结状态，无法得到分能，但在大于1100℃高温环境中，即使极少量杂质也散的高纯度莫来石单晶口”。为了得到长径比较大的会减少热障层使用寿命，破坏整个部件的性能。因此，莫来石单晶，必须降低莫来石合成温度，确保晶体较大的生长空间。本实验采用蓝晶石添加氧化铝烧结合成莫来石，收稿日期：2013．06．19研究催化剂氟