镁铝尖晶石烧结致密化用烧结助剂的研究进展
2021-09-13刘建华周俊文
昆明理工大学学报(自然科学版) 2021年4期
关键词:质量
张 蔓,刘建华,2,周俊文
(1. 昆明理工大学 冶金与能源工程学院,云南 昆明 650093;2. 昆明理工大学 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,云南 昆明 650093)
0 引 言
镁铝尖晶石具有熔点高、体膨胀系数小、热导率低、抗热震性好、抗碱侵蚀能力强等[1-4]优良的性能,因此其被广泛应用于很多领域,例如光学材料、耐火材料[5]、透明陶瓷材料[6]、催化材料[7]等.其中,在耐火材料领域,镁铝尖晶石主要应用于钢包内衬[8]、平炉炉顶、水泥回转窖烧成带[9]以及玻璃工业[6]等热工设备.在铝电解槽中,MAS还被用作阳极材料和人造壁架材料[10].因此,性能优越的致密镁铝尖晶石应用前景广阔,需求量大.天然的镁铝尖晶石很少,不能满足现在的需求,因此绝大部分MAS都由人工合成[9],主要有共沉淀法[11]、溶胶—凝胶法[12]、冷冻干燥法[13]、水热合成法[14]以及固相合成法[15]等合成方法.烧结是镁铝尖晶石烧成过程中的重要环节.尖晶石的烧结是相形成、孔隙湮灭、固结和颗粒生长的不同相关过程的结合.影响镁铝尖晶石烧结的因素有很多,主要有原料活性(相的形成)、烧结助剂、烧成气氛、压力等因素的影响[16].Ganesh[17]经研究发现,几乎没有任何一种方法可以在不添加烧结助剂的条件下,获得完全致密的镁铝尖晶石.因此,烧结助剂对镁铝尖晶石的烧结致密化显得尤为重要.烧结助剂一般情况下会明显改变烧结速度、致密化程度和降低烧结温度[12, 18-21].
烧结助剂促进镁铝尖晶石的致密化的作用是复杂的,主要分为三种:①与烧结物形成固溶体,从而促进烧结;……
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