高致密度熔融石英陶瓷研究.pdf

1、　　石英陶瓷是指以石英玻璃或熔融石英為原料,經破碎、成型、燒成等一系列陶瓷的制作工藝制備的制品,又稱為熔融石英陶瓷。熔融石英陶瓷由于有著優(yōu)異的抗熱震性,低的熱導率和低的熱膨脹系數等一系列的優(yōu)良性能,在冶金、玻璃、化工、航天等多個領域得到越來越廣泛的應用。
　　注凝成型工藝是傳統(tǒng)的膠態(tài)成型與有機化學理論相結合的新型陶瓷成型工藝方法,靠顆粒之間的作用力或者懸浮體內部的一些載體的性質的變化,使懸浮體從液態(tài)轉變成固態(tài)。在濃懸浮體從液態(tài)轉變

2、成固態(tài)的過程中,體積沒有收縮。注凝成型技術首次使用較低含量的有機物使陶瓷料漿原位固化,大大提高了陶瓷部件顯微結構的均勻性,增加了陶瓷材料的可靠性。應用該工藝可以對石英陶瓷的生產實現高強度、高均勻性以及近凈尺寸坯體的生產,可使產品的致密度以及可靠性均有較大程度的提高。
　　本文系統(tǒng)研究了熔融石英陶瓷注凝成型料漿制備、動態(tài)注凝成型、干燥、燒成等工藝過程對產品性能的影響,成功地制備了高強度并具有高可靠性的熔融石英陶瓷制品；借助于X射線衍

3、射、掃描電子顯微鏡對材料的相組成和微觀結構進行了分析,并對制備的熔融石英陶瓷制品進行了性能測試和無損探傷研究。
　　研究結果表明：在石英陶瓷的注凝成型過程中,固相含量、顆粒分布、pH值是影響料漿性能的主要因素；顆粒組成、燒結助劑的加入量、固相含量、燒成制度是影響制品性能的主要因素。采用動態(tài)成型工藝,合理控制原料配比、顆粒級配,嚴格控制制漿、注凝成型、干燥、燒成等工藝參數,就可以獲得高強度、高致密度的熔融石英陶瓷制品。
　　所

4、生產的熔融石英陶瓷制品,經檢測分析具有較高的強度、致密度和可靠性,結構均勻。制品的性能指標為：密度：1.96g/cm3,彎曲強度65.2MPa,介電常數3.18,損耗角正切5.3×10-4；制品(φ330×750mm)的整體均勻性：密度差小于0.04g/cm3,密度離散系數6.1%,介電常數差小于0.03,介電常數離散系數0.7%；材料的熱震穩(wěn)定性溫度達到1100℃。通過工業(yè)CT對坯體掃描分析,制品內部結構均勻、無缺陷,說明產品具有較高