熔鹽法制備一維莫來石陶瓷材料的研究.pdf

1、在一定條件下，晶體沿著線性鏈方向生長的陶瓷材料被稱為一維陶瓷材料。一維材料在其他維度方向上生長受限，因此表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)材料的特殊性能。其中一維莫來石陶瓷由于其優(yōu)異的熱震性、抗蠕變性，以及高溫下室溫強(qiáng)度衰減小的特性，已經(jīng)應(yīng)用于晶須補(bǔ)強(qiáng)、涂層技術(shù)、過濾膜、高溫催化反應(yīng)器等方面。熔鹽法是一種濕法化學(xué)合成方法，其優(yōu)勢在于合成的粉體無團(tuán)聚、工藝簡單；與其他液相法相比，其合成出的一維晶體質(zhì)量更高。本文中，對采用熔鹽法合成一維莫來石陶瓷進(jìn)行了研究。

2、
　　 對前驅(qū)體的研究表明，采用化學(xué)活性高、溶解能力強(qiáng)的前驅(qū)體，有助于獲得獨(dú)立分散的一維莫來石晶體。以Al2(SO4)3、無定形SiO2、Na2SO4為原料，其配比Al/Si/Na為2/1/8(原子比)時，在1000℃保溫3h條件下，HF酸洗后最終產(chǎn)物全部為一維莫來石晶體。XRD、EDS、HR-TEM結(jié)果表明所得的莫來石晶體為富Al組成，光致發(fā)光性能反映出富Al組成產(chǎn)生的氧空位缺陷。對溫度制度的研究表明，快速升溫有助于莫來石相的

3、生成；合成溫度過高，莫來石晶體會在1100℃左右發(fā)生分解形成NaAlSiO4。
　　 對莫來石晶體生長機(jī)理的研究表明。熔鹽法合成過程中，當(dāng)液相中不斷生成的莫來石超過其過飽和度時，莫來石開始成核。在液固生長界面處，莫來石單體的沉淀是可逆的，因此生長能夠按照其能量最低的原則不斷進(jìn)行調(diào)整，從而最大限度的保證其在c軸方向的自由生長。莫來石晶體在界面處的生長位置是由二維平臺提供的，這個過程所需克服的能量壁壘大，當(dāng)二維平臺耗盡時，晶體即停止