俞晓宇，肖鹏，文中流，李专，周伟，陈文博，刘洋



不同原料凝胶注模制备莫来石陶瓷的结构与性能

俞晓宇1，肖鹏1，文中流2，李专1，周伟1，陈文博1，刘洋1

(1. 中南大学粉末冶金研究院，长沙410083；2. 佛山科学技术学院材料科学与能源工程学院，佛山528000)

分别以溶胶−凝胶法制备的莫来石粉末和分析纯级氧化铝/氧化硅混合粉末为原料，经过凝胶注模成形后，在1 400~1 600 ℃温度下无压烧结，制备莫来石陶瓷，研究原料种类及烧结温度对莫来石陶瓷的显微结构、力学性能和抗热震性能的影响。结果表明：以溶胶−凝胶法制得的莫来石粉末为原料时，随烧结温度升高，陶瓷的密度和抗弯强度都是先升高后降低，烧结温度为1 500 ℃时，材料的密度和抗弯强度最高，分别为3.13 g/cm3和155.85 MPa，经过5次1 400 ℃⇌100 ℃沸水间热震后抗弯强度保留率达54.99%。以氧化铝/氧化硅混合粉末为原料时，起始烧结温度降低，1 400 ℃下烧结的陶瓷即具有较高的密度和抗弯强度，分别为3.01 g/cm3和106.40 MPa，热震后的抗弯强度保留率为77.80%。抗弯强度随烧结温度升高而下降，烧结温度为1 600 ℃时抗弯强度下降至74.21 MPa。

莫来石粉体；溶胶−凝胶；Al2O3-SiO2；凝胶注模；抗弯强度；抗热震性能

莫来石(3Al2O3·2SiO2)陶瓷是SiO2-Al2O3二元系统中在常压下唯一稳定存在的二元化合物。它具有熔点高、热膨胀系数低、抗热震和抗蠕变性能好等优点。莫来石陶瓷的高温力学性能更加突出，通常高温强度高于室温强度。此外，莫来石陶瓷的高温物理化学稳定性好，在高温氧化或腐蚀性环境中应用更有优势，是一种具有较大发展潜力的高温结构材料[1−2]。……