结构陶瓷2莫来石
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①化学气相反应法
化学气相反应法是指金属氯合物和金属醇盐等易挥发金 属化合物的蒸汽，在气相中进行热分解、加水分解，与氧、 氨、甲烷等其他气体反应而生成超微粉的方法。
通过这种方法制得的莫来石粉化学性能稳定、结晶性好 、不易结团。气相法易控制气氛和粒子生成条件 ,粒径分布窄 ,易实现粉体的高纯化和超细粉。但该法设备较为复杂 ,产量 较低,成本较高,目前还没有得到大规模工业化生产。
⊙ 莫来石(3Al2O3·2SiO2) 是唯一一种在常压下存 在的二元 Al2O3-SiO2 相物质。 因为天然莫来石 很少，所以烧结和电熔莫来石发展的很广泛。
⊙莫来石是一种高级原料，具有统一的热膨胀、 良好的抗热震性能、压力下的高耐火度、低蠕变、 高硬度和良好的抗化学腐蚀性等优点。
⊙莫来石是系列产品，根据不同的烧结方法和配 方可以生产出不同品级的产品。
该法合成的莫来石 结晶细小，组织结构均匀 ， 但有较高的气孔率（ 5%～25%）。与高纯电熔莫 来石相比，采用全天然原料用烧结法合成的莫来 石具有成本低、性能适中 的特点，因而具有较大 的市场。
⑶化学法
常见的化学法制备莫来石超微粉的方法包括：化学气相 反应法、溶胶 -凝胶法（Sol-Gel）、水解法、共沉淀法、喷 射热解法等。
莫来石
简介
莫来石( mul li te)为硅铝酸盐矿物, 1924 年最早发现于 苏格兰的Mul l岛而得名。
莫来石陶瓷（mullite Ceramic），指主晶相为莫来石 的陶瓷。莫来石是A12O3-SiO2系中唯一稳定的二元化 合物，组成可在3 A12O3?2 SiO2至2 A12O3?SiO2间变 化， 即A1203含量可在71.8-77.3wt%范围内波动。 3 A12O3?2SiO2是莫来石的化学计量成分和含量。
②溶胶-凝胶法（ Sol-Gel ）
溶胶-凝胶法是指金属有机或无机化合物 经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经过热处 理而形成氧化物或其他化合物固体的方法。
采用溶胶-凝胶法制备莫来石粉具有如 下优点：（ 1）反应在溶液中进行，均匀度高 ，对多组分的均匀度可达分子或原子级；（ 2 ）烧结温度较低；（ 3）化学计量准确，易于 改性掺杂；（ 4）制得的粉料粒径小、分布均 匀、纯度高 .
不同,含有60%-89%的莫来石相。而红柱石是未经过煅 烧的生矿石，本身不含有莫来石相，只有在2000摄氏度 左右的高温下才转化生成莫来石相。
规格
莫来石主要有三个品级.
?低铝莫来石AL2O3 43%~47% ?中铝莫来石 AL2O3 约 60% ?高铝莫来石 AL2O3 约70%
制备工艺
一次莫来石：原料矿物在加热时分解而生产的莫来石
莫来石特性
1. 化学分子式--3Al2O3.2SiO2 2. 化学成份-- Al2O3 71.8%, SiO2 28.2% 3. 晶相--network with needle-like&long pillar-like
crystals intervein each other 4. 密度---3.03g/cm3 5. 导热系数--3.83W/m·K(1000℃) 6. 热膨胀系数--5.3*10-6/℃(20 ℃ ~1000 ℃) 7. 熔点--1870 ℃ 8. 弹性--1.47*1010Pa 9. 莫氏硬度 ---6~7 10. 化学性质—稳定,在氢氟酸中都不溶解 11. 与红柱石的区别:莫来石是经过煅烧的熟矿石, 根据品级的
二次莫来石制取：
（1）预先合成莫来石再作为配料源自文库于高铝瓷配方
（2）在制品的一次烧成中直接得到
工艺流程
工艺流程如下:
1.选矿并根据原料的化学成份确定合适的配方。有的工艺使用高岭土和 矾土混合物，有的加石英，有的加氧化铝粉，还有用高岭土一次烧成的 根据产品品级的不同，各种矿物原料的混合配方也不同。如含氧化铝 47%级莫来石，含氧化铝60%级莫来石，含氧化铝70%级莫来石等 2.将需要的各种原料破碎后均匀地混在一起湿磨成325目的泥浆，水份约 60% 3.把绝大部分水份用压滤机去除并初步烘干，使水分低于10% 4.把金属杂质去掉并将干泥浆挤成棍状， 然后烘干使水份低于1% 5.将烘干的棍状泥浆用回转式煅烧炉或隧道窑煅烧，根据产品品级的不 同，煅烧温度也不同，如47%级莫来石1500摄氏度，60%级莫来石 1650摄氏度，70%莫来石1750摄氏度等 6.在煅烧达到温度的峰值后,缓慢降温以形成莫来石矿相 7.完全冷却后可再进行破碎,筛分,装袋等
工艺流程图
破碎机
原料
加水
球磨
泥浆池
过滤筛 泵
泥浆池
泥浆
压滤机
挤压 成棍状 传送带
磁选机
挤球机
烘干机
剥片机
烘干机 磁选机 球磨机
成品储存
磁选机
煅烧炉
破碎机
筛分粒度
莫来石超微粉材料的制备方法
莫来石的合成主要有三种方法:熔融法、烧结法、化学法。
⑴熔融法
将高纯石英和工业氧化铝按比例混合后放在电弧 炉中熔融，电弧炉中温度通常在2000℃以上 ,然后 在冷却过程中结晶出莫来石晶体。
该法制成的莫来石结晶较粗且常有气孔，但总的 气孔率较烧结莫来石体小 ,其化学组成主要依赖于 结晶化温度和冷却速度而不是原料最初组成。
⑵烧结法
将粉碎过的原料混合烧结，在高温下，通过固体 扩散来合成莫来石。其原料多采用天然原料。最 直接的方法是将活性的 Al2O3和SiO2按比例充分 混合，在高温下进行烧结。
莫来石用途
莫来石陶瓷主要有普通莫来石瓷和高纯莫来石瓷。 ? 普通莫来石瓷：以铝硅酸盐系天然矿物作为主要原料，采用
在烧结过程中使之莫来石化的反应烧结法或先合成莫来石后 再成型、烧结方法制成。
? 因F相e原，2O料致3、纯使度其Ca低力O，学、杂、M质热gO含学、量性N高质a2，较O其差、组，K2分使O等除莫杂A来1质石2O，陶3因、瓷而S在iO制高2品外温中，下有还的相含优当有良数T性iO量能2的不、玻能璃得 到充分发挥。因此工业上普通莫来石陶瓷只能应用在对温度、高温强度要求 不高的场合作为一般耐火材料使用。
Al2O3·2SiO2·2H2O 高岭石
2（Al2O3·2SiO2）
600 ℃ Al2O3·2SiO2 + 2H2O 偏高岭石
1200 ℃3Al2O3·2SiO2+ 4SiO2 一次莫来石60% 方英石40%
二次莫来石：在高铝瓷配方中加入Al2O3 ，
3Al2O3 + 2SiO2
3Al2O3·2SiO2
化学气相反应法是指金属氯合物和金属醇盐等易挥发金 属化合物的蒸汽，在气相中进行热分解、加水分解，与氧、 氨、甲烷等其他气体反应而生成超微粉的方法。
通过这种方法制得的莫来石粉化学性能稳定、结晶性好 、不易结团。气相法易控制气氛和粒子生成条件 ,粒径分布窄 ,易实现粉体的高纯化和超细粉。但该法设备较为复杂 ,产量 较低,成本较高,目前还没有得到大规模工业化生产。
⊙ 莫来石(3Al2O3·2SiO2) 是唯一一种在常压下存 在的二元 Al2O3-SiO2 相物质。 因为天然莫来石 很少，所以烧结和电熔莫来石发展的很广泛。
⊙莫来石是一种高级原料，具有统一的热膨胀、 良好的抗热震性能、压力下的高耐火度、低蠕变、 高硬度和良好的抗化学腐蚀性等优点。
⊙莫来石是系列产品，根据不同的烧结方法和配 方可以生产出不同品级的产品。
该法合成的莫来石 结晶细小，组织结构均匀 ， 但有较高的气孔率（ 5%～25%）。与高纯电熔莫 来石相比，采用全天然原料用烧结法合成的莫来 石具有成本低、性能适中 的特点，因而具有较大 的市场。
⑶化学法
常见的化学法制备莫来石超微粉的方法包括：化学气相 反应法、溶胶 -凝胶法（Sol-Gel）、水解法、共沉淀法、喷 射热解法等。
莫来石
简介
莫来石( mul li te)为硅铝酸盐矿物, 1924 年最早发现于 苏格兰的Mul l岛而得名。
莫来石陶瓷（mullite Ceramic），指主晶相为莫来石 的陶瓷。莫来石是A12O3-SiO2系中唯一稳定的二元化 合物，组成可在3 A12O3?2 SiO2至2 A12O3?SiO2间变 化， 即A1203含量可在71.8-77.3wt%范围内波动。 3 A12O3?2SiO2是莫来石的化学计量成分和含量。
②溶胶-凝胶法（ Sol-Gel ）
溶胶-凝胶法是指金属有机或无机化合物 经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经过热处 理而形成氧化物或其他化合物固体的方法。
采用溶胶-凝胶法制备莫来石粉具有如 下优点：（ 1）反应在溶液中进行，均匀度高 ，对多组分的均匀度可达分子或原子级；（ 2 ）烧结温度较低；（ 3）化学计量准确，易于 改性掺杂；（ 4）制得的粉料粒径小、分布均 匀、纯度高 .
不同,含有60%-89%的莫来石相。而红柱石是未经过煅 烧的生矿石，本身不含有莫来石相，只有在2000摄氏度 左右的高温下才转化生成莫来石相。
规格
莫来石主要有三个品级.
?低铝莫来石AL2O3 43%~47% ?中铝莫来石 AL2O3 约 60% ?高铝莫来石 AL2O3 约70%
制备工艺
一次莫来石：原料矿物在加热时分解而生产的莫来石
莫来石特性
1. 化学分子式--3Al2O3.2SiO2 2. 化学成份-- Al2O3 71.8%, SiO2 28.2% 3. 晶相--network with needle-like&long pillar-like
crystals intervein each other 4. 密度---3.03g/cm3 5. 导热系数--3.83W/m·K(1000℃) 6. 热膨胀系数--5.3*10-6/℃(20 ℃ ~1000 ℃) 7. 熔点--1870 ℃ 8. 弹性--1.47*1010Pa 9. 莫氏硬度 ---6~7 10. 化学性质—稳定,在氢氟酸中都不溶解 11. 与红柱石的区别:莫来石是经过煅烧的熟矿石, 根据品级的
二次莫来石制取：
（1）预先合成莫来石再作为配料源自文库于高铝瓷配方
（2）在制品的一次烧成中直接得到
工艺流程
工艺流程如下:
1.选矿并根据原料的化学成份确定合适的配方。有的工艺使用高岭土和 矾土混合物，有的加石英，有的加氧化铝粉，还有用高岭土一次烧成的 根据产品品级的不同，各种矿物原料的混合配方也不同。如含氧化铝 47%级莫来石，含氧化铝60%级莫来石，含氧化铝70%级莫来石等 2.将需要的各种原料破碎后均匀地混在一起湿磨成325目的泥浆，水份约 60% 3.把绝大部分水份用压滤机去除并初步烘干，使水分低于10% 4.把金属杂质去掉并将干泥浆挤成棍状， 然后烘干使水份低于1% 5.将烘干的棍状泥浆用回转式煅烧炉或隧道窑煅烧，根据产品品级的不 同，煅烧温度也不同，如47%级莫来石1500摄氏度，60%级莫来石 1650摄氏度，70%莫来石1750摄氏度等 6.在煅烧达到温度的峰值后,缓慢降温以形成莫来石矿相 7.完全冷却后可再进行破碎,筛分,装袋等
工艺流程图
破碎机
原料
加水
球磨
泥浆池
过滤筛 泵
泥浆池
泥浆
压滤机
挤压 成棍状 传送带
磁选机
挤球机
烘干机
剥片机
烘干机 磁选机 球磨机
成品储存
磁选机
煅烧炉
破碎机
筛分粒度
莫来石超微粉材料的制备方法
莫来石的合成主要有三种方法:熔融法、烧结法、化学法。
⑴熔融法
将高纯石英和工业氧化铝按比例混合后放在电弧 炉中熔融，电弧炉中温度通常在2000℃以上 ,然后 在冷却过程中结晶出莫来石晶体。
该法制成的莫来石结晶较粗且常有气孔，但总的 气孔率较烧结莫来石体小 ,其化学组成主要依赖于 结晶化温度和冷却速度而不是原料最初组成。
⑵烧结法
将粉碎过的原料混合烧结，在高温下，通过固体 扩散来合成莫来石。其原料多采用天然原料。最 直接的方法是将活性的 Al2O3和SiO2按比例充分 混合，在高温下进行烧结。
莫来石用途
莫来石陶瓷主要有普通莫来石瓷和高纯莫来石瓷。 ? 普通莫来石瓷：以铝硅酸盐系天然矿物作为主要原料，采用
在烧结过程中使之莫来石化的反应烧结法或先合成莫来石后 再成型、烧结方法制成。
? 因F相e原，2O料致3、纯使度其Ca低力O，学、杂、M质热gO含学、量性N高质a2，较O其差、组，K2分使O等除莫杂A来1质石2O，陶3因、瓷而S在iO制高2品外温中，下有还的相含优当有良数T性iO量能2的不、玻能璃得 到充分发挥。因此工业上普通莫来石陶瓷只能应用在对温度、高温强度要求 不高的场合作为一般耐火材料使用。
Al2O3·2SiO2·2H2O 高岭石
2（Al2O3·2SiO2）
600 ℃ Al2O3·2SiO2 + 2H2O 偏高岭石
1200 ℃3Al2O3·2SiO2+ 4SiO2 一次莫来石60% 方英石40%
二次莫来石：在高铝瓷配方中加入Al2O3 ，
3Al2O3 + 2SiO2
3Al2O3·2SiO2