甘启义 刘志强 邓昭平

(1.成都高新技术创业服务中心，四川成都，610041;2.成都理工大学材料科学与工程学院，四川成都，610059)

1 前言

莫来石晶须的熔点一般可达2000℃，使用温度上限在1500-1700℃，可用作耐火材料；它除了保持莫来石的良好性能，由于其直径小，晶须容纳不下使晶体强度减小的晶界、空穴和位错等缺陷，所以它的实际强度基本上等于晶体理论强度，从而它具备良好的力学强度、化学稳定性和断裂韧性[1]；在复合材料制作过程中，它经常用作增强材料，以改善复合材料的诸多性能，当它用于增强钛酸铝陶瓷时，可使其抗折强度提高3.15倍[2]。

天然莫来石晶须很少，人工制备也面临一些技术困难，以往研究成果表明，影响莫来石晶须长径比的因素有成型压力、V2O5添加量、烧结温度及保温时间[3]。本文运用来源广泛、成本低廉的矿物材料和化工原料进行莫来石晶须的制备，并重点研究莫来石晶须的制备工艺以及烧结温度和保温时间对其质量的影响。

2 实验

2.1 原料及仪器

表1 主要原料

表2 主要实验仪器

2.2 样品制备及表征

2.2.1 硫酸铝脱水

称取40g硫酸铝，用干净的刚玉坩埚盛放置于高温箱式电炉中，升温速率设置为5℃/min，温度控制在300℃，保温2h后随炉冷却，除去结晶水。

2.2.2 反应物质量的计算及混合研磨

将高岭土和无水硫酸铝按照Al2O3与SiO2摩尔比为3∶2混合，分别称取无水硫酸铝13.6856g、高岭土5.16g、硫酸钠18.8456g，将其混合置于陶瓷研钵中手动研磨4h。

2.2.3 对混合样热分析

取少量研磨后的混合样，通过TG、TGA和DTG综合分析烧制莫来石晶须各个相变过程，从而确定烧成工艺。……