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高温煅烧时刚玉-莫来石-堇青石相组成的变化

来源:凤凰vip彩票app下载 时间:2016-08-31 浏览数:
 

MgO-SiO2-Al2O3系相图中的刚玉-莫来石-堇青石三角区域可以用来制备耐火材料。堇青石在1464℃开始融化分解,生成莫来石和熔融物,并在1550℃时停止融化。研究高温煅烧时各矿相组成的变化可在较低温度下制备较致密的堇青石陶瓷。

1 MgO-Al2O3-SiO2系相图

研究人员采用的原料中含有:刚玉24.6%,莫来石56.9%,堇青石11.4%,隐晶物质6.1%,玻璃相1%。所用原料分别在1400℃1450℃1500℃下煅烧2h

煅烧时发生的化学反应如下所示:

 

最终结果:

 

原始相中只有刚玉和堇青石发生了转化,莫来石起着调节作用,在煅烧过程中其相含量一直在增加,在1385~1460℃时,材料的相组成按照反应1的化学计量比进行变化,实际上发生的是三种固相的偶联化学反应,虽然反应1和反应3堇青石和氧化铝的配比相近,但是生成物质却截然不同:反应3是该温度范围内的最终产物,反应1却还伴有镁铝尖晶石中间相。而且中间相尖晶石马上和莫来石按照反应2发生反应。高于1460℃时,反应2在起着作用。总之整个转化过程几乎只取决于反应1,在所有的过程中,堇青石仅仅作为反应相存在,而莫来石和刚玉既是反应相,又是反应产物。

1385~1460℃时,由于发生偶联反应,总的体积变化取决于反应1,2,并且相当于反应3的体积变化(体积增加4.1%)。(郑大高温所:陈宁)


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