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    莫來石的合成
    時間:22-06-01  來源:榮盛耐材

    莫來石的合成

    莫來石的合成方法可分為燒結法和電熔法。根據原料制備方法,燒結法可分為干法和濕法。干法工藝是將成分一起研磨,用回轉窯或隧道窯燒成球或坯料;濕法工藝是將配料加水磨成漿料,然后壓濾脫水成泥餅,真空擠壓成泥段或坯料,然后燒成。

    電熔法是將配料添加到電弧爐中,在電弧形成的高溫下熔化冷卻晶體。當使用天然原料成分(如鋁土礦等)時,塊狀原料可以直接破碎到1.5毫米,然后在混合器中與其他粉末原料混合。

    燒結合成莫來石一般在1650~1700℃下進行。影響燒結合成莫來石的主要工藝因素是原料的純度、細度和煅燒溫度。燒結合成莫來石主要依靠AlO和SiO2之間的固相反應來完成,因此提高原料的分散度將加速固相反應的過程。特別是,低質量8μm的顆粒對形成和燒結有很大的影響??梢钥闯?,原材料是促進合成莫來石固相反應的重要工藝條件。莫來石通常在1200℃生成,在1650℃時終止。此時,它是微晶狀的,當溫度超過1700℃時,晶體發育良好??梢钥闯?,燃燒溫度直接影響莫來石的形成和晶體的發育。因此,加熱到一定的燃燒溫度,延長一定的絕緣時間,是合成莫來石的必要條件。合成莫來石所用原料的純度要求嚴格,少量雜質成分。在工業生產中,不可避免地會帶來各種雜質,主要包括Feo、TiO、CaO、Mgo、Naoko,其中Nao、Ko是危害大的,它們抑制莫來石的形成,導致大量富硅玻璃相的產生,降低莫來石的含量。Feo會延緩莫來石化的進程,增加玻璃相的數量。當少量TiO存在時,一些Ti離子進入莫來石晶格形成固溶體,促進莫來石的形成和晶體的發育。當TiO2含量過高時,它仍然起著熔化作用。

    電熔莫來石是通過在電弧爐中熔化配合物,從熔體中冷卻和分析莫來石而制成的。其分析過程類似于Alo-SiO系統相圖的分析過程。當配合物Alo高于莫來石理論成分的71.8%時,形成溶解過量Alo的莫來石固溶體,即β-莫來石,只有Alo>80%時才會出現剛玉相。電熔莫來石的礦相成分一般為莫來石晶體和玻璃相。中國電熔莫來石行業標準YB/T104-2004電熔莫來石根據Alo含量將電熔莫來石產品分為DM-1和DM-2兩個品牌,相關技術條件可見相應的國家標準。與燒結莫來石相比,電熔莫來石晶體發育完善,晶粒大,缺陷少,晶體尺寸是燒結莫來石的數百倍,因此高溫機械性能和耐腐蝕性相對較好。

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