第14期
含焦宝石的陶瓷支撑剂的制备及性能
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期号 : 2010 年, 第14期
内容简介

    现有的支撑剂主要分为石英砂与陶瓷支撑剂两种,由于天然石英日趋减少,所以低品位铝矾土制备陶瓷支撑剂也成为了一个新的研究方向。中国地质大学的研究人员采用氧化铝含量低的铝矾土制备陶瓷支撑剂,研究烧结温度和保温时间对陶瓷支撑剂抗压破碎率的影响。
    试验原料:铝矾土(w(Al2O3)=69.53%)、焦宝石(w(SiO2)=49.36%,w(Al2O3)=44.37%)以及锰粉(w(MnO2)=55.42%)。
    试验以铝矾土为主要原料,辅以二氧化锰作为烧结剂,探讨烧结温度和保温时间对烧成品抗压破碎率的影响,从而来确定最佳的烧结温度范围和最佳的保温时间。将铝矾土、焦宝石以及锰粉磨细至48 μm,根据表1中的配方配料,混合均匀,然后将混合好的料放入造粒机中造粒,并进行筛分,选取380~830μm之间的陶粒,放入电炉中,在1 250~1 385 ℃下,保温时间6 h进行烧结,并将烧结好的产品进行检测。检测试样的抗破碎率,利用XRD分析试样的物相,利用SEM观察试样的微观形貌。
表1  试验配方(w)/%
编号 铝矾土 焦宝石 锰粉
1# 80.0 15.0 5.0
2# 90.0 5.0 5.0
3# 95.0 - 5.0

    研究发现:(1)随着陶瓷支撑剂中氧化铝含量的增加,支撑剂的破碎率减小,支撑剂的烧结范围变宽。原因在于随着氧化铝含量的减少,支撑剂由刚玉相和玻璃相的混合相逐渐向刚玉、莫来石相以及玻璃相的三相混合物转变,同时由于莫来石相的长柱状结构物相交织在一起,可以在一定程度上提高韧性,使得支撑剂的强度没有随着氧化铝含量的减少而快速下降。(2)1#配方试样的氧化铝质量分数为62.3%,远远低于国内的一般厂家生产所需的氧化铝质量分数为68%的要求,从而证明,利用传统工艺,使用低氧化铝含量铝矾土制备合格的支撑剂是可行的。
(摘编自《中国粉体技术》2010,№3)

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