熔融石英陶瓷的制備及其增強(qiáng)性研究.pdf

1、熔融石英陶瓷是一種以熔融石英或石英玻璃邊角料為原料經(jīng)特殊生產(chǎn)工藝再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的特種耐火陶瓷材料，又稱為石英陶瓷、石英玻璃陶瓷、石英玻璃燒結(jié)制品。熔融石英陶瓷不僅具備了石英玻璃的許多優(yōu)良性質(zhì)，如熱膨脹系數(shù)小、熱震穩(wěn)定性好、電性能好、核性能好、耐化學(xué)侵蝕性好等特點(diǎn)，干燥及燒成收縮小，易于成型復(fù)雜形狀及大件制品等。目前熔融石英陶瓷材料廣泛應(yīng)用于太陽能電池用多晶硅鑄錠冶煉坩堝、玻璃窯爐匝板磚、導(dǎo)彈天線罩，電子類產(chǎn)品等高科技行業(yè)。但熔融石英陶

2、瓷也存在著一些致命問題，如力學(xué)強(qiáng)度較低、結(jié)晶化、成型困難等問題。因此本文重點(diǎn)解決此類問題。 由于熔融石英屬脊性粉料，塑性極低，而采用先進(jìn)的初凝成型技術(shù)，可以有效地解決熔融石英陶瓷成型困難問題。論文在前人研究的基礎(chǔ)上，制備的熔融石英漿料體系中加入有機(jī)單AM（丙烯酰胺）1wt％、引發(fā)劑過硫酸銨0.1wt％、固相含量65vol％，且漿料中PH調(diào)節(jié)在3～4之間。成型后的生坯密度達(dá)1.73g/cm3，強(qiáng)度達(dá)15MPa。于1200℃～128

3、0℃燒結(jié)，保溫時(shí)間1.5～2h。研究結(jié)果表明：利用注凝成型技術(shù)能夠制備高強(qiáng)度、高密度、高耐酸性、高抗熱震性的熔融石英陶瓷材料。 此外還分別加入BN、BPO4、SiC這三種不同添加劑，以研究對熔融石英陶瓷的增強(qiáng)作用，并初步探討了增強(qiáng)機(jī)理。結(jié)果表明：當(dāng)加入量分別為3wt％、10 wt％、3 wt％時(shí)，其增強(qiáng)效果為最佳，借助于XRD、SEM和力學(xué)性能測試等手段，發(fā)現(xiàn)其增強(qiáng)機(jī)理應(yīng)該是第二相雜質(zhì)與基體反應(yīng)形成液相補(bǔ)強(qiáng)和顆粒彌散兩種機(jī)制。