堇青石—氧化鋁換熱陶瓷組成、結構和熱學性能的研究.pdf

1、無機非金屬陶瓷換熱器具有成本低、耐高溫、化學穩(wěn)定性強、使用壽命長和熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點，廣泛應用于社會工業(yè)生產(chǎn)的各個領域。但陶瓷換熱器抗熱震性能和導熱性能方面不及金屬換熱器，限制了其進一步推廣使用。
　　 氧化鋁陶瓷具有一系列優(yōu)異性能，但抗熱震性能較差限制了其在換熱器領域的應用。本文針對這一問題，在有關項目的基礎上，采用工業(yè)原料注漿成型，燒結制備了堇青石-氧化鋁換熱陶瓷，借助X射線衍射技術、掃描電子顯微鏡、激光熱常數(shù)技術、抗熱震性

2、能測試等手段研究分析了配方組成和燒結助劑對堇青石-氧化鋁換熱陶瓷主晶相、斷口微觀形貌、常溫熱導率和抗熱震性能的影響。
　　 研究了堇青石對換熱陶瓷微觀結構和性能的影響。結果表明，隨著堇青石含量在10 wt％～50 wt％范圍內(nèi)增加，陶瓷熱導率逐漸下降，抗熱震性能先增強后減弱。當堇青石含量為30 wt％時，1350℃燒結的陶瓷抗熱震性能最好，熱震循環(huán)次數(shù)達到12次，常溫熱導率為9.385 W·m-1K-1；相對密度和抗折強度逐漸下

3、降，氣孔率逐漸升高；XRD圖譜顯示堇青石逐漸增加，氧化鋁逐漸減少，出現(xiàn)少量莫來石晶相；陶瓷斷口呈板狀結構，晶界不明顯，有圓形顆粒堇青石晶粒分布其間；堇青石含量的增加不利于陶瓷的燒結致密化。
　　 研究了在燒結助劑MgO+TiO2總含量為3 wt％不變的情況下，MgO-TiO2燒結助劑對換熱陶瓷微觀結構和性能的影響。結果表明，隨著TiO2/MgO的提高，1350℃燒結的換熱陶瓷熱導率先增加后減小，抗熱震性能先增強后減弱，當燒結溫度