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莫来石的合成

发布时间:2023/03/21 技术知识 标签:[db:标签]浏览次数:919

莫来石的合成

莫来石的合成方法可分为烧结法和电熔法。根据原料制备方法,烧结法可分为干法和湿法。干法工艺是将成分一起研磨,用回转窑或隧道窑烧成球或坯料;湿法工艺是将配料加水磨成浆料,然后压滤脱水成泥饼,真空挤压成泥段或坯料,然后烧成。

电熔法是将配料添加到电弧炉中,在电弧形成的高温下熔化冷却晶体。当使用天然原料成分(如铝土矿等)时,块状原料可以直接破碎到1.5毫米,然后在混合器中与其他粉末原料混合。

烧结合成莫来石一般在1650~1700℃下进行。影响烧结合成莫来石的主要工艺因素是原料的纯度、细度和煅烧温度。烧结合成莫来石主要依靠AlO和SiO2之间的固相反应来完成,因此提高原料的分散度将加速固相反应的过程。特别是,低质量8μm的颗粒对形成和烧结有很大的影响。可以看出,原材料是促进合成莫来石固相反应的重要工艺条件。莫来石通常在1200℃生成,在1650℃时终止。此时,它是微晶状的,当温度超过1700℃时,晶体发育良好。可以看出,燃烧温度直接影响莫来石的形成和晶体的发育。因此,加热到一定的燃烧温度,延长一定的绝缘时间,是合成莫来石的必要条件。合成莫来石所用原料的纯度要求严格,少量杂质成分。在工业生产中,不可避免地会带来各种杂质,主要包括Feo、TiO、CaO、Mgo、Naoko,其中Nao、Ko是危害大的,它们抑制莫来石的形成,导致大量富硅玻璃相的产生,降低莫来石的含量。Feo会延缓莫来石化的进程,增加玻璃相的数量。当少量TiO存在时,一些Ti离子进入莫来石晶格形成固溶体,促进莫来石的形成和晶体的发育。当TiO2含量过高时,它仍然起着熔化作用。

电熔莫来石是通过在电弧炉中熔化配合物,从熔体中冷却和分析莫来石而制成的。其分析过程类似于Alo-SiO系统相图的分析过程。当配合物Alo高于莫来石理论成分的71.8%时,形成溶解过量Alo的莫来石固溶体,即β-莫来石,只有Alo>80%时才会出现刚玉相。电熔莫来石的矿相成分一般为莫来石晶体和玻璃相。中国电熔莫来石行业标准YB/T104-2004电熔莫来石根据Alo含量将电熔莫来石产品分为DM-1和DM-2两个品牌,相关技术条件可见相应的国家标准。与烧结莫来石相比,电熔莫来石晶体发育完善,晶粒大,缺陷少,晶体尺寸是烧结莫来石的数百倍,因此高温机械性能和耐腐蚀性相对较好。

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