原位合成纳米氧化铝烧结助剂制备轻质氧化铝陶瓷.pdf

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1、第31卷第2期硅酸盐学报Vol.31，No.22003年2月JOURNALOFT~EC~INESECERAMICSOCIETYFebruary，2003!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!原位合成纳米氧化铝烧结助剂制备轻质氧化铝陶瓷王家邦，杨辉，陈桂华，陆静娟（浙江大学材料与科学工程学系，杭州310027）摘要：采用氧化铝空心球和!-Al细粉为原料，以硫酸铝和硫酸铝铵水溶液及PVA水溶液为结合剂，并以硫酸铝和硫酸铝铵受热分解2O3而原位合成的纳米"-Al作为烧结助剂制备轻质高

2、强氧化铝陶瓷。研究结果表明：引入的氧化铝空心球助烧剂能促进轻质高强氧化铝陶2O3瓷的烧结，烧结温度为1700C，对应密度为1.21!1.60g／cm3，常温抗压强度为22!42MPa，荷重软化温度超过1700C（0.1MPa），是高温窑炉理想的轻质高强内衬结构材料。关键词：氧化铝陶瓷；原位合成；纳米氧化铝；氧化铝空心球中图分类号：T@171.73文献标识码：A文章编号：0454-5648（2003）02-0133-05PREPARATIONOFLIGHTWEIGHTALUMINAERAMIANDIN-!"#$SYNTHESISOFNANOMETERALUMINAP

3、OWDERSASSINTERINGAGENTWANGjiabang，YANG~ui，C~ENGuihua，LUjingjuan（DepartmentofMaterialsScienceandEngineering，ZhejiangUniversity，~angZhou310027，China）Abstract：Thelightweightaluminaceramicwaspreparedwithaluminabubbleand"-Al2O3powder，andsolutionofAl2（SO4）3·18~2OandN~4Al（SO4）2·12~2OandPVAas

4、thecement，whichwillforminiuthenano#-Al2O3particles，todecreasingthesinteringtemperatureassinteringagent，andimprovingthestrengthenoftheceramics.Thestrengthofthelightweightaluminace-3ramicreaches22—42MPawhichdensityisrelativeto1.21—1.60g／cminnormaltemperature.Refractorinessunderload（0.1M

5、Pa）ismorehighthan1700C.Thelightweightaluminaceramiccanbeusedasinnerlininglightmaterialofthetoptemperaturekiln.Keywords：aluminaceramic；in-iusynthesis；nanometeralumina；aluminabubble国内传统的超高温窑炉均采用重质结构，即窑要制造方法有泡沫法、气体发生法、添加物烧尽法和炉内衬采用高质量氧化铝刚玉砖，通过加厚窑墙的空心球法。采用前3种方法制备的轻质泡沫材料存方法来达到降低外壁温度和确保炉龄，这种

6、结构存在强度低、制品变形大、耐火度低，虽有良好的隔热在热容量大，升温速率低，能耗大，使用寿命短，性能而无法作为高温窑炉内衬材料，而氧化铝、氧中期维修量大等缺点［1］。在传统能源日益枯竭，而化镁和氧化锆空心球砖具有耐火度高、变形少和强新能源发展缓慢的今天，许多专家和学者都在寻找度高的特点，但最终烧成温度高［1!3（］"1780C）。一种轻质结构超高温炉，以便降低能耗，提高炉许多学者就纳米氧化铝的合成进行了广泛深入龄，其中轻质高强内衬材料是关键所在。的研究［4!6］，采用各种方法制备出纳米氧化铝粉目前轻质耐火材料已得到一定程度的发展，主体，但困扰纳米超细粉体应用的一个

7、重要问题就是收稿日期：2002-03-20。修改稿收到日期：2002-06-11。Receiveddate：2002-03-20.Approveddate：2002-06-11.基金项目：浙江省自然科学基金资助项目（599064）。Biography：WANGJiabang（1969—），male，postgraduatefordoctor作者简介：王家邦（1969!），男，博士研究生。degree.E-mail：wangjiabang$hZcnc.com·134·硅酸盐学报2003年由高表面能造成的纳米粉体的团聚问题，使纳米氧心球中加入含10%十八水合硫酸铝（质

8、量分数）及