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1. 研究目的与意义（文献综述）
随着现代工业的不断发展，特别是汽车工业、航空工业等领域的迅速发展，对同时具有优良的耐高温和抗热震性陶瓷材料的需求愈来愈迫切。钛酸铝陶瓷具有高熔点、耐火度高、低热膨胀系数、优良的抗热震性、耐碱、抗渣、对玻璃和多种金属不润湿性等特点，因此钛酸铝陶瓷制品可以运用在耐高温、抗热震、耐腐蚀等条件苛刻的环境中。
钛酸铝陶瓷由于其良好的性能而广泛应用于许多工业领域。目前, 国外对钛酸铝陶瓷及其耐火材料制品已广泛应用于有色金属、钢铁、化工、玻璃、环保、汽车、工业窑炉等行业。由于其绝缘和低热膨胀系数的特性，钛酸铝陶瓷可以制造汽车的发动机部件、储存或输送熔融钢的容器和管道。也可以利用钛酸铝陶瓷材料的多孔结构，用于过滤和分离应用，例如柴油发动机的烟尘捕集器、热气净化系统的过滤器，并且能用做催化剂载体，用来净化汽车产生的烟气，减少空气污染。
然而，由于钛酸铝的结构特点导致钛酸铝材料存在两大致命弱点，一是由于其结晶的热膨胀各向异性较大,导致在冷却时出现微裂纹,故而机械强度较低。二是具有热不稳定性，在900–1280℃的温度区间内倾向于分解成α-al2o3和二氧化钛-金红石，并失去其低热膨胀特性。这两大弱点限制了它作为结构陶瓷的应用。
2. 研究的基本内容与方案
2.1通过固相法制备钛酸铝，探究原料配比（al2o3和tio2）对其结构和性能的影响
钛酸铝陶瓷的制备主要有三种方法，分别有固相法（高温固相反应烧结法），液相法（溶胶-凝胶法、沉淀反应法），以及气相法（流态cvd法）。固相法制备工艺简单, 无需特殊的装备, 成本较低, 但难以制得高纯、超细的均匀粉末;液相法能制得高纯、均匀的微细粉末, 但工艺复杂,适合实验室少量制取;气相法可制得团聚少、高纯的粉末, 但设备复杂、 成本高 。目前, 固相法是一种常见的合成钛酸铝的方法, 适合工业化生产。在考虑各种方法的优缺点后，选择使用固相法合成钛酸铝粉末。
at的固相合成就是由等物质的量的α-al2o3和金红石型tio2在温度高于1280℃（一般高于1300℃）氧化气氛条件下按如下反应式反应得到：
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；
第4－7周：采用固相法制备钛酸铝陶瓷，研究添加剂的掺杂对陶瓷显微结构及其相关性能的影响；
第8－12周：探究在不同烧结制度下对其性能的影响，研究所产生的机理，对样品进行表征测试；
4. 参考文献（12篇以上）
[1]guedes-silva c c, carvalho f m s, ferreira t s, et al. formation of aluminum titanate with small additions of mgo and sio2[j]. materials research, 2016, 19(2): 384-388.
[2]lalli e, vitorino n m d, portugal c a m, et al. flexible design of cellular al2tio5 and al2tio5-al2o3 composite monoliths by reactive firing[j]. materials ke h, et al. thermomechanical properties of aluminium titanate (al2tio5)-reinforced forsterite (mg2sio4) ceramic composites[j]. ceramics international, 2018, 44(7): 8277-8282.
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