堇青石/莫来石复相陶瓷的原位制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

迈入21世纪以来，陶瓷工业取得了突飞猛进的发展。同时，随着工业生产技术的发展对工业用陶瓷材料提出了较高要求。高温性能好、高温机械强度高、抗热震性好、化学稳定性好等优点的优质陶瓷材料受到了广泛的关注。

常见的抗热震性陶瓷有氧化锆陶瓷、莫来石陶瓷、堇青石陶瓷等。莫来石陶瓷和堇青石陶瓷应用较广泛。堇青石具有热膨胀系数小、热震稳定性好等优点，但是其韧性低荷重软化点低和合成温度范围窄、熔点低，所以单相堇青石陶瓷在实际使用过程中受到一定的制约。

莫来石在自然界中含量很少，一般也都是人工合成。莫来石具有组织结构好、蠕变率低、抗热震性好和抗化学侵蚀性强、高温强度高、硬度大、使用寿命长等优点，因此莫来石在耐火材料中的应用十分广泛。但是其热膨胀系数也相对太大，也不宜单独使用。

2. 研究的基本内容与方案

（1）制备方法的确定。通过矿物材料混合烧结形成的莫来石/堇青石复相陶瓷和直接采用合成的莫来石、堇青石混合烧结形成的复相陶瓷进行性能比较，确定更为优秀的制备方式。

（2）配方。利用合成莫来石、堇青石，通过调整莫来石和堇青石的比例，确定最佳比例。然后利用矿物材料制备莫来石/堇青石复相陶瓷，通过调整粘土、滑石石英和氧化铝的比例，从而使合成陶瓷中莫来石和堇青石达到最佳比例。另外添加剂的不同和用量，也会影响复相陶瓷的性能。本研究主要针对氧化钇和钾长石和氧化钛三种添加剂进行讨论。

（3）烧成工艺。提高烧结温度或延长保温时间，有利于烧结试样的致密化，同时热膨胀系数减小。在不同的矿物原料配比下找到最合适的烧结温度和保温时间

3. 研究计划与安排

第1－2周：查阅相关文献资料，了解课题研究需要的设备以及相关测试方法。明确研究内容，确定实验方案，完成开题报告。

第3-10周：根据研究的技术路线，初步确定实验方案，并进行相关的试验研究。

第11-13周：根据结构和性能要求，制备合成目标产物，进行材料组成、相貌测试及分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 白建光，赵敬忠.莫来石含量对堇青石-莫来石复相陶瓷性能的影响[j]. 耐火材料, 2008,42 (5 ):365 -367.

[2] naskar, m.k.chatterjee,m, effect of sintering temperature on the synthesis of high purity cordierite. j. eur. ceram. soc,2004,24:3499–3508.

[3] 方斌样，朱伯铨，王志强.高强度堇青石-莫来石棚板的研制[j]. 耐火材料, 2009,43(1):51-53.