高性能LiAlO-,2-陶瓷管的成型及微波燒結(jié)工藝研究.pdf

1、LiAlO2作為新型的能源材料,具有耐輻照,在高溫下具有一定的機(jī)械強(qiáng)度,良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、抗輻照能力,以及與冷卻劑和其它包層材料之間有良好的化學(xué)相容性,而且和其他增殖材料相比,偏鋁酸鋰陶瓷單位體積的增殖效率較高。因此,它成為現(xiàn)階段重點(diǎn)研究的增殖材料;并且其易于制成多孔基板,可以應(yīng)用于熔融碳酸鹽燃料電池中,作為隔板及電解質(zhì)支持體材料;同時(shí)也是現(xiàn)階段重點(diǎn)研究的增殖材料。
　　 本文采用固相反應(yīng)燒結(jié)法,以Li2CO3及納米γ

2、-Al2O3為原料通過(guò)固相反應(yīng)合成納米LiAlO2粉體。對(duì)不同工藝階段的材料進(jìn)行了TG、DTA、XXD、SEM等分析和表征。依據(jù)TG/DTA曲線,對(duì)原料進(jìn)行煅燒,最低溫度為600℃,最高溫度800℃,最佳煅燒溫度為700℃;煅燒時(shí)間控制在3小時(shí)。XRD和TEM檢測(cè)表明,產(chǎn)物L(fēng)iAlO2比表面積在40～70m2/g之間,α-LiAlO2、γ-LiAlO2相成分所占的百分含量分別為38％、62％,經(jīng)過(guò)后期成型與燒結(jié)性能的比較,粉體具有最優(yōu)的

3、成型性能,易脫模,燒結(jié)過(guò)程中不易開(kāi)裂。為將來(lái)制備高性能的LiAlO2陶瓷體提供了更好的工藝選擇。
　　 LiAlO2多孔陶瓷靶件是現(xiàn)階段增殖劑的候選材料。為了制備符合條件的LiAlO2陶瓷,本文進(jìn)行了部分成型工藝試驗(yàn),其中重點(diǎn)研究了干壓成型和冷等靜壓成型等工藝方案。采用150MPa,保壓1min的冷等靜壓的成型工藝獲得了細(xì)腰率最小的LiAlO2素胚。利用微波加熱能顯著降低燒結(jié)溫度與縮短保溫時(shí)間的特點(diǎn),制備出符合要求的LiAlO2