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粘土含量对莫来石轻质隔热砖的微观结构的影响

发布时间:2020/6/11 18:16:00 点击率:



莫来石轻质隔热砖是指以矾土、粘土、“三石”等为主要原料,通过在材料成型或高温烧结过程中内部形成大量彼此连通或闭合的孔洞。由于其较高的孔隙率,因而具有较低的导热系数,再加上莫来石固有的耐高温,抗热震稳定性优良,高的化学稳定性的特点,使其在众多领域有着广泛的应用前录,引起了科学界的高度关注。根据组成和结构的差异,莫来石隔热砖的使用温度可达1400℃以上,表2是国内外几种莫来石轻质隔热砖产品的性能比较。莫来石轻质隔热砖的制备方法有很多,同轻质隔热砖的制备方法一样,见表1,主要有燃尽物法、泡沫法、气体发生法、多孔材料法等。
不同黏土含量的莫来石轻质隔热砖经过氢氟酸处理后的二次电子电镜照片的对比,黏土含量分别为20wt.%、30wt.%、40wt.%。,针状、柱状莫来石集结为板状或块状集合体,集合体的表面分布着垂直于表面的针状莫来石,这是因为蓝晶石的晶体形貌是柱状、板状或长条状集合体,蓝晶石高温下分解生成莫来石,并且莫来石的结晶方向垂直于原蓝晶石晶面,后形成一种紧密的网状交叉结构。正是这种交叉网络结构的存在,使得莫来石材料的力学性能有很大的提升。在相同的温度下,小的蓝晶石颗粒(如区域A)比大的蓝晶石颗粒(如区域B)分解转化得更趋于完全,表明蓝晶石的粒径对其莫来石化是有影响的,粒径较小有利于莫来石化,这与宋继芳和李君文的研究发现保持一致。
随着黏土含量的增加,蓝晶石的含量逐渐减少,由对比可以看出,轮廓分明的板块状莫来石集合体比例在减少,一种细长、结构相对疏松的莫来石(如区域C)在替代由蓝晶石分解莫来石化产生的短而粗、结构相对紧凑的莫来石,并且低熔物相明显增多。结合图1的真密度可知,蓝晶石和黏土分解所生成莫来石的形态并不相同,由蓝晶石分解莫来石化生成的莫来石相对紧凑,由黏土反应生成的莫来石晶粒相对松散。随着黏土含量的不断增加,蓝晶石含量则相对逐渐减少,因此松散的莫来石集合体越来越多,所以黏土含量越大的莫来石轻质隔热砖的真密度却越小。
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