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《穩(wěn)定鈦酸鋁及鈦酸鋁—莫來石復相陶瓷的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文摘要鈦酸鋁（AT）具有熔點高、熱膨脹系數低、導熱系數低、彈性模量低、抗熱震和抗沖擊性能優(yōu)異等特點，但是存在熱穩(wěn)定性差和機械強度低的兩大缺點，限制了其實際應用。鈦酸鋁—莫來石（MAT）復相陶瓷是將AT熱膨脹系數低、抗熱震性好的優(yōu)點與莫來石機械強度、高溫性能良好的特性相結合的一種新型高溫材料，具有廣闊的應用前景。注凝成型工藝是一種可制備高均勻性、高密度、復雜形狀陶瓷制品的新型成型方法。采用干壓法和注凝法兩種成型工藝，在系統地研究添加劑MgO、SiO2、Fe2O3對AT熱穩(wěn)定性影響的基礎上，以穩(wěn)定AT和工業(yè)莫來石為原料，制備了MAT復相陶瓷。通過測定其物理、力學、熱學及高溫性能，進行
2、XRD和SEM分析，對其組成、工藝、結構及性能之間的關系進行了研究。采用注凝成型工藝制備AT的研究結果表明：研磨時間、分散劑、固含量對Al2O3-TiO2注凝成型料漿的流變性能有重要影響。制備AT的最佳注凝成型工藝條件為：研磨時間4h，分散劑含量3％，固含量45％。對AT熱穩(wěn)定性的研究結果表明，MgO和Fe2O3作為添加劑均能夠促進鈦酸鋁的合成和抑制其熱分解，且MgO的效果優(yōu)于Fe2O3。在一定范圍內提高燒成溫度和延長保溫時間有利于鈦酸鋁的合成和提高其熱穩(wěn)定性。MgO-SiO2、MgO-Fe2O3、Fe2O3-SiO2復合添加劑均能夠抑制鈦酸鋁的高溫熱分解，其效果優(yōu)于單一添加劑。添加MgO
3、10mol%和SiO215mol%所制備的AT試樣在1100℃保溫50h后沒有分解，即使在保溫150h后，其分解率僅為9.5％。采用干壓成型和注凝成型工藝制備MAT復相陶瓷。研究發(fā)現，干壓成型的體積密度較高，抗彎強度和熱膨脹系數較低；而注凝成型的體積密度較低，抗彎強度和熱膨脹系數較高。注凝成型工藝制備的MAT復相陶瓷材料的抗彎強度最高達110.05MPa，而干壓成型工藝制備的最高為65.45Mpa。干壓成型MAT復相陶瓷的致密度較高，內部空隙較少。注凝成型MAT復相陶瓷的致密度稍低，但鈦酸鋁和莫來石顆粒分布均勻，結合良好。熱震試驗結果表明，MAT復相陶瓷材料抗熱震性能優(yōu)異。熱震試驗后，AT
4、含量較低（≤20%）的MAT復相陶瓷的抗彎強度明顯提高，而AT含量較高（30%）的MAT復相陶瓷有所降低。其原因在于，前者在熱震過程中鈦酸鋁內部的微裂紋發(fā)生鈍化，I摘要阻止裂紋的進一步擴展；并且熱震后MAT復相陶瓷的氣孔收縮，燒結程度提高，有利于抗彎強度的提高。后者由于AT與莫來石界面上出現較大裂紋，鈍化作用不明顯，因而其抗彎強度降低。對注凝成型中真空除氣工藝改進，使抽氣的時間由原來的1h縮短至25min，提高了工作效率和坯件質量。關鍵詞：鈦酸鋁莫來石熱穩(wěn)定性注凝成型復相陶瓷II碩士學位論文ABSTRACTAluminiumtitanate(AT)hascharacteristicsofh
5、ighmeltingpoint,lowthermalexpansioncoefficient,lowheatconductivity,lowelasticratio,excellentthermalshockresistanceandshockresistance.ButAThastwofataldefectsofpoorthermalstabilityandlowmechanicalstrength,anditsapplicationwasrestricted.Aluminiumtitanateandmullite(MAT)compositeceramicisakindofnewhigh
6、-heatmaterial,whichcombineslowthermalexpansioncoefficientandgoodthermalshockresistancemeritsofATwithgoodmechanicalstrengthandhigh-heatperformancesofmullite,andhasextensiveappliedprospect.Gelcastingprocessisanewmoldingmethodthatcanpreparehighhomogeneous,highdensity,complicatedshapeceramicproducts.O
7、nthebasisoftheeffectsofMgO,SiO2andFe2O3additivesonthermalstabilityofATweresystematicallystudied,andusestablealuminiumtitanateandindustrialmulliteasmajorrawmaterials,MATcompositeceramicswerepreparedbytwomoldingpro
