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堇青石質(zhì)蜂窩陶瓷蓄熱體材料

由于堇青石與多種催化劑匹配性好, 比表面積大、熱膨脹系數(shù)小以及抗熱震性好等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)該。張華等人用粘土、滑石和氧化鋁制備了堇青石質(zhì)(2MgO·2Al2 O3 ·5SiO2 )蜂窩陶瓷, 該陶瓷具有熱膨脹系數(shù)低、氣孔率高的優(yōu)點(diǎn)[16] 。堇青石雖然有很多優(yōu)點(diǎn), 目前得到了廣泛關(guān)注, 但仍然存在缺點(diǎn), 即耐熱性稍差, 所以很多后續(xù)的研究都將重點(diǎn)集中了在堇青石中添加其他材料來提高堇青石性能方面。在堇青石中添加一些添加劑, 可以促進(jìn)堇青石燒結(jié)、降低熱膨脹系數(shù)、提高抗熱震性等, 通常的添加劑有硅線石、碳化硅、氧化鋯、氧化鍺、以及氟化鈣等[17] , 添加后燒結(jié)形成硅線石- 堇青石、莫來石- 堇青石、鈦酸鋁- 堇青石、尖晶石- 堇青石等復(fù)相材料.

許永貴等[23] 按重量百分比為40% ~ 70% 的堇青石, 5% ~15%的硅線石, 10% ~20%的紅柱石和15% ~35% 的鋯英石的原料配方制備了蓄熱式陶瓷球和蜂窩體, 經(jīng)測(cè)試90% 的樣品抗熱震次數(shù)大于35 次, 為合格產(chǎn)品, 并且樣品性能優(yōu)于氧化鋁陶瓷球。山東理工大學(xué)的白佳海[24] 制備了碳化硅- 堇青石質(zhì)多孔陶瓷, 測(cè)試結(jié)果顯示, 碳化硅- 堇青石多孔陶瓷與碳化硅多孔陶瓷相比, 抗折強(qiáng)度顯著提高, 熱膨脹系數(shù)明顯降低, 但顯氣孔率有所降低。杜永娟等[25] 從調(diào)整合理的化學(xué)組成、添加不同量和種類的添加劑、改善燒成工藝等幾個(gè)方面敘述了降低蜂窩狀堇青石陶瓷材料熱膨脹的途徑, 而且在上述幾種途徑均取得了有益效果。Agrawal D． K． 等[26] 用GeO2 來替代堇青石中的SiO2 , 研究了MgO·2Al2 O3 ·(5 - x)SiO2 ·xGeO2 的熱膨脹系數(shù)隨GeO2 加入量變化而變化的規(guī)律, 當(dāng)x≤1 時(shí)熱膨脹系數(shù)總體是降低的。吳皆正等[27] 在堇青石中引入氧化鋯來達(dá)到增韌和增強(qiáng)的目的。繆斌等[28] 將磷酸鹽、鋰鋁硅酸鹽引入堇青石來降低燒結(jié)溫度, 提高密度, 降低熱膨脹系數(shù)。