花能斌，黄旭方，黄杏芳

（福建工程学院材料科学与工程学院，福建福州350118）



利用废陶瓷辊棒制备堇青石陶瓷材料

花能斌，黄旭方，黄杏芳

（福建工程学院材料科学与工程学院，福建福州350118）

摘要：利用废陶瓷辊棒作为主要原料采用高温煅烧法制备堇青石陶瓷材料，研究了烧成工艺对堇青石材料的晶相、显微结构和性能的影响。利用X射线衍射仪表征试样的晶相结构；利用扫描电子显微镜观察试样的显微结构；利用排水法测试试样的显气孔率和体积密度；通过万能试验机检测试样的抗弯强度。研究结果表明：试样经煅烧后形成堇青石陶瓷材料，主晶相为堇青石相，次晶相为镁铝尖晶石相。堇青石呈粒状分布，试样中具有一定量的玻璃相，均匀地分布着微米级的微孔。随着煅烧温度和保温时间的增加，显气孔率先减小后增大，体积密度先增大后减小，抗弯强度先增大后减小，最佳烧结工艺为煅烧温度1 350℃保温时间3 h时，显气孔率最小为21%，体积密度为1.96 g/cm3，抗弯强度最大为58 MPa。

关键词：堇青石；废陶瓷辊棒；晶相；力学性能；显微结构

堇青石（2MgO·2Al2O3·5SiO2）属于六方晶系，六元环状硅酸盐晶体，是堇青石4种变体之一的高温型（α型）。它具有低的热膨胀系数（在25～1 000℃范围内热膨胀系数平均为 1.5× 10-6℃-1），较高的分解温度（1 460℃），热稳定性、体积稳定性和化学稳定性好，具有高温使用不易变形等优点，因此广泛应用于制备耐火材料、汽车尾气净化装置、催化剂载体、泡沫陶瓷以及电子封装材料等［1-3］。常规合成堇青石材料采用工业氧化铝、氧化镁和石英为主要原料，成本高、烧结温度高、能耗大。……