红柱石绢云母千枚岩制备莫来石晶须的实验研究.pdf

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1、矿物岩石地球化学通报·研究成果·BuLletinofMineralogy，PetrologyandGeochemistryVoL29No．3，July2010红柱石绢云母千枚岩制备莫来石晶须的实验研究姜晓谦，李金洪，赵宏伟，童玲欣1．中国地质大学(北京)材料科学与工程学院，北京100083；2．中国钢研科技集团有限公司特种陶瓷与耐火材料研究室，北京100081摘要：本文以红柱石绢云母千枚岩、NHAI(SO,)：·12H2O、NaH：po．·2H2O等为原料，分别在1200"(2、1300"C和1400"C下制备莫来

2、石晶须。运用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段，分析了莫来石晶须的形成过程和微观形貌。结果表明，当A12()3／Si02(摩尔比)为0．32，绕结温度1400"C，保温时间6h，可获得长约13~20m，长径比大于20的莫来石晶须。实验表明，只要条件控制得当，低品位的红柱石矿石也可以制取高质量的莫来石晶须。关键词：红柱石；绢云母千枚岩；莫来石；晶须中图分类号：P579文献标识码：A文章编号：1007—28O2(2O1O)O3—0270—04Experimentalstudyofsynthesiz

3、ingMulliteWhiskersbyAndalusite-SericitePhylliteJIANGXiao-qian，LIJin-hong，ZHAOHong-wei。，TONGLing-xin1．SchoolofMaterialsScienceandTechnology，ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China；2．DepartmentofAdvancedCeramicsandRefranctoris，ChinaIronandSteelResearchI

4、nstituteGroup，BeQing100081，ChinaAbstract：Mullitewhiskershavebeensuccessfullysynthesizedbyandalusite-sericitephyllite，NH4Al(SO,)2·12H2OandNaH2P0．·2H2Oatdifferenttemperaturesof1200℃，1300℃and1400℃．Thegrowthmechanismandmieromorphologyofmullitewhiskerwereinvestigat

5、edbyXRDandSEM．Theresultsshowedthatmullitewhiskerswithlengthof13～2Oymandaspectratioofgreaterthan2Ocanbemanufacturedin6hoursat1400℃．Theexperimentshowedthe“light-grade”andMusitemineralcouldgethighqualitywhiskersatsuitableconditions．Keywords：andalusite；sericitephy

6、llite；mullite；whiskers莫来石晶须具有耐高温、抗氧化、热膨胀系数须，长度达50～200／am，直径为1～3／am。Park小、高温强度高，以及抗热震性能好等优点[1]，不仅等[7通过煅烧含AI2O。23．29的粉煤灰，1300℃可作为金属、高分子、陶瓷基材料的增强组分，提高合成直径为0．6～1．8m，长径比大于30的奠来石其热稳定性能，而且与非氧化物晶须相比，能够在更晶须。高的温度和氧化条件下使用[2]。莫来石呈链状结红柱石(A1。03·Si02)为无水铝硅酸盐矿物，构，晶体自然生长形状为沿e轴

7、延伸的长柱状、针高温下可转化为莫来石(3Al203·2SiO：)和熔融状状，因而可通过控制合成条件来获得晶须[4]。游离SiO：[8]。由红柱石生成的莫来石耐火材料具合成莫来石晶须的方法很多，但由于富硅铝矿能耗低、体积稳定、抗蠕变性好、抗热冲击性能强等石及部分工业固体废弃物来源广泛，资源丰富，近年优势[gD]，国内外先后有许多学者研究过红柱石矿来以它们作为制备莫来石晶须的原料倍受重视。粉的莫来石化行为和烧结性能[11叫引。但我国优质Kim等[5通过煅烧高岭土、NHAI(SO)。·12H：O红柱石资源储量有限，能否利

8、用低品位红柱石合成等混合料，在14o0"C合成直径为o．5，长径比大莫来石，尤其是合成高性价比的奠来石晶须?对于于l7的莫来石晶须。Katsuki等在1400~1600℃保护我国优质红柱石，合理开发低品位硅铝矿物资分解瓷土发现在氧化铝颗粒表面生成莫来石晶源，以及资源可持续发展均具有重要的意义。本文收稿日期：2009—12-08收到。2010-01-20改回基