堇青石——莫来石复合材料的合成及研究

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1、中南大学硕士学位论文堇青石——莫来石复合材料的合成及研究姓名：宋国卫申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：陈启元;刘兴亮20051212摘要以正硅酸乙酯(TEOS)、硝酸铝(Al(N03)：，·9H妇)为主要原料，用乙酸作催化剂，乙醇为溶剂混合；以正硅酸乙酯(TEOS)、硝酸镁(Mg(NO_。)：·6H20)、硝酸铝(Al(N∞．，·9H：O)为主要原料，用乙酸作催化剂，乙醇为溶剂混合：用溶胶一凝胶法制备不同配比的堇青石一莫来石超细微粉，并对不同配比的堇青石一莫来石超细微粉体进行差热分析、xRD分析、电镜扫描分析，以确定超细微粉体的晶体成型温度，观察纳米晶粉体的形貌、晶体

2、生长发育状况、分布情况和粒度统计，进行相组成分析，探讨热处理温度对纳米晶型生成的影响．以制成的不同配比的堇青石—莫来石超细微粉体为原料，经预烧、研磨、陈化、成型、烘干、烧结后，制成堇青石—莫来石复合材料，并对由该复合材料制成试样的气孔率、吸水率、体积密度、热膨胀系数、介电常数等进行测试，进一步探讨温度、材料组成对复合材料烧绪陛能及电性能的影Ⅱ『自。采用溶胶—凝胶法，以正硅酸乙酯及铝和镁的无机盐为原料，制备了组成稳定、高纯、超细、高活性的不同配比的堇青石一莫来石超细微粉体；采用溶胶—凝胶法制备堇青石一莫来石超细微粉体，在1200。c即有o—堇青石和莫来石生成，较传统制备方法的生

3、成温度有所降f氐；堇青石相对含量多的材料热膨胀系数相对较低，通过调节堇青石与莫来石的配比可以改变材料的热膨胀系数：复合材料中堇青石和莫来石的含量配比不同，其材料的烧结温度也不同，复合材料中堇青石含量越低，烧结温度越低；复合材料中莫来石相对含量越多的介电常数相对较高，通过调节堇青石与莫来石的配比可以改变材料的介电性能。关键词溶胶一凝胶法，堇青石，莫来石，复合材料，热膨胀系数ABSTRACTDiⅡbrentultrafinecordierite．mullitepo、vderwerepreparedbysol—gelmethodwimTEOSandAl(N03)3·9H20orTE

4、OS，Mg(N03)2·9H20andAlfN01k·9H20asmema．mrawmaterials，aecticacidasactivator，andethanolassolvem．DifI’erentul舰矗necordieritepowderisanalyzedthmu曲DSC，XRD，SEMtodetenninewhentheul仃afinepowderisfbnned，a11dthemorph0109yoftheul仃afInepowder，theprocessofc叮stalgmwing，a11dthesizedistributions．Thecompositi

5、onsofthepowderwasanalyzeda11dt11einfluenceofsinteringtemperatureonthecqstalgrowingwasalsostudiedCordierite．mullitecompositematerialwaSpreparedbypreheating，g由ging，aging，modeIling，dryingandsintering．Thepomsi砂，waterabsorption，volumedensity，coefficientofthermalexpansion，dielectricconstantofsarn

6、pleweretested．TheeH’ectoftemperature，materialcompositiononsinteringcharacterandelectricpmpertiesofmecompositematerialwerestLldied．Di任brentultrafinecordie^te—mullitepowder、verepreparedbysol-gelmethod，usingTEOS，andaluminiumandma辨esium曲orga血cSaltsaSthes诅tingmaterials．111epowderisofsteadycompos

7、ition，11i曲p吲够，ul舰血esiZeandhi曲actiVi够w汕soI-gelmethod，Q—cordieriteandmullitewaSpreparedat1200℃whichis10werthanthatwimtheorigmalme山od．nwaSf．oLIndthatthecomDositematerialhaSlowercoemcientoft11enTlalexpanSionwhenrelativecontentofcordieriteislargeLTherefore，t1