以铝镁尖晶石为原料利用选择性脱碱法制造多孔陶瓷

以镁、铝和硅的化合物一起结晶的方法合成MgO-Al2O3-SiO2系超细粉料,并利用该粉料制成了二相型尖晶石-堇青石复合材料。研究了化学不稳定相在苛性钾和氩氟酸溶液中选择性脱碱的过程。测定了二相型材料加工的最佳条件,以利于以铝镁尖晶石为原料制造开口气孔率大于50%的陶瓷。

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20 0 6年 4月

第3卷第2 1期

国外耐火材料

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以铝镁尖晶石为原料利用选择性脱碱法制造多孔陶瓷摘要：以镁、铝和硅的化合物一起结晶的方法合成 MO A 0一 i乐 g— 1, s:超细粉料， 0并利用浚粉料制成了二相型尖晶石一堇青石复合材料。研究了化学不稳定相在苛性钾和氩氟酸溶液中选择性脱碱的过程。测定了二相型材料加工的最佳条件，以利于以铝镁尖晶石为原料制造开口气孔率大于 5%的陶瓷。 0

关键词：尖晶石；堇青石；陶瓷；载体；复合材料中图分类号：T 14647 Q 7.5.文献标识码：B 文章编号：10— 53(06 0— 0 1 0 00 76 20 ) 2 02— 4

当前非常重视气孑组织结构发达且具有多功 L能性的陶瓷材料的研究。在用于制造多孑物质的 L

蚀性好的选择性薄膜的最有发展前景的原料。 在 2—10℃区间铝镁尖晶石的结晶组织结 0 40构拥有良好的热动力学稳定性和对侵蚀介质的化学抵抗性。 制造陶瓷薄膜的最广泛应用的方法是向多孔

材料的领域内最令人感兴趣的是氧化物陶瓷。此

种陶瓷广泛用于作气体和液体的分离与净化处理用的过滤薄膜、高温及化学过程用催化剂载体、 燃料元件的电解质载体。 与其它材料 (沸石、聚合物、多孑玻璃 ) L比较，多孑陶瓷的主要优点是：较高的机械强度、 L 抗侵蚀性、抗热震性、长时间使用时的结晶结构和工作性能的稳定性，以及多次再生利用的可能性。多孑陶瓷材料可以通过灼烧、喷吹、水或其 L它液体的逆向冲洗等方法得到净化处理。 根据陶瓷的现代化生产工艺，可以采用任何 无机原料来制造多孑复合材料。而且此时不需要 L付出更大的努力便可制出气孑率达 2— 0 L 0 7%的制

承载物上涂一层极薄的陶瓷薄膜。该承载物是用陶瓷制成的，它拥有各向同性的或各向异性的组织结构。采用 Mg l A制造的陶瓷薄膜的优点是 0大气孑多孑承载物和选择性薄层可采用同一种材 L L料，其差异只在于原料粉的结晶粒度大小不同而已。

据报道，采用盐溶液一起结晶的方法制出了M A z 细粉料 (0~3 1。加入可燃性加入 g1超 0 1 0x m)

剂后可以利用该超细粉料合成出开

口气孑率为 L 4 5%的材料。查明，为了制取多孑铝镁尖晶 0 0 L石，陶瓷试样的烧结温度不得高于 15℃,因为 20温度再高时观察到 M A:晶的平均粒度显著 gI结 0增大和气孔粘连起来。在低于 10%进行烧结 20时，总是无法使制造的多孑材料具有足够的机械 L强度。

品，但是要制造气孔率更高的陶瓷，则需要采用特殊的方法。 气孑率大于 5%的陶瓷材料广泛地用于作过 L 0滤薄膜。但是由于陶瓷的组织结构中存在大量的气孑，可能导致其机械强度显著下降。提高多孑 L L陶瓷材料强度的方法之一就是采用超细的粉料，

据报道，在合成铝镁尖晶石时加入 1— 0 0 2% (分子 ) S:促进尖晶石材料于 10~克的 i可 O 0010 c 2 0c区间强化烧结过程。

该料具有较高的活性，在存在气孑的状况下该料 L在烧结时也能保证颗粒间的接触处具有必要的强度。

本项工作的目的就是对以 M O— I ) SO g A:一 i. O, 系为原料的=相型陶瓷复合材料的化学不稳定相进行选择性脱碱的方法来制取气孑率大于 5%的 L 0

根据科技文献和我们的研究结果可以肯定，

铝镁尖晶石是制造多孑的抗热震性良好的和抗侵 L