谭小平，梁叔全，秦利平,2(.中南大学 材料科学与工程学院，有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，湖南 长沙，40083；2.广西科技大学 科技处，广西 柳州，545006)

溶胶凝胶法制备mullite过程中的拉曼光谱和红外光谱研究

谭小平1，梁叔全1，秦利平1,2
(1.中南大学 材料科学与工程学院，有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，湖南 长沙，410083；
2.广西科技大学 科技处，广西 柳州，545006)

借助Raman，FT-IR和XRD等技术探讨Si和Al溶胶的形成及Si-Al双相凝胶在原位受控晶化过程中微结构变化。研究结果表明：Si和Al溶胶分别以Si—O…H和Al—O…H基团构成的无序网络结构形式存在。经600℃热处理后，Si-Al双相凝胶中基本不存在有机杂相；当温度升至800℃，该非晶试样已开始网络结构重排，形成少量有序AlO4四面体区和AlO6八面体区；经1 000℃热处理后，试样中开始析出Si-Al尖晶石相；随着温度进一步升高，Si-Al尖晶石相衍射峰增强，经1 200℃热处理后，在1 130 cm-1和1 170 cm-1附近出现明显的红外吸收峰，表明莫来石(mullite)中Al—O—Si键形成，同时检测到莫来石的拉曼特征峰；温度继续升高至1 450℃时，尖晶石相消失，除了莫来石相外，还有少量Al2O3析出。采用本方法制得的Si-Al双相凝胶首先形成Si-Al尖晶石相，然后在1 200~1 400℃下转化为纯的莫来石相。

溶胶-凝胶；红外光谱；拉曼光谱；微结构变化

莫来石(mullite)具有诸多优异性能，如高温力学性能，抗高温蠕变性，抗热震性，低的热膨胀系数等，被广泛用于高温结构材料、绝热绝缘材料，其相关研究较多[1-5]。另外，由于莫来石独特的晶体结构，如结构内存在大量的八面体空位，当较大的外来原子进入其晶格，可打破晶体内部原有的电位平衡，产生新的电偶极矩，从而提高材料的红外辐射能力。……