透辉石改性粉煤灰基高铝球石的性能和微观结构

　　为提高粉煤灰基高铝球石的力学性能，以透辉石为烧结助剂，低温条件下采用无压烧结法制得了致密高强的高铝球石。通过对高铝球石线收缩率、体积密度、抗折强度、孔结构的测试，并借助X射线衍射、显微镜观察、扫描电镜微观分析等方法，研究了不同烧结温度时透辉石掺量对高铝球石性能和结构的影响。烧结温度为1400℃、透辉石掺量为8%时制得的高铝球石性能最佳。此时，高铝球石试样的线收缩率、体积密度和抗折强度最大，分别为13.3%、2.88g/cm3和160.6MPa;试样的显气孔率仅为2.5%，高铝球石试样致密程度高。透辉石在高温(≥1250℃)下熔融成液相，不但可填补高铝球石烧结形成的孔洞，提高了试样结构的致密性，且有利于高铝球石液相烧结，促进高铝球石晶相的形成，高铝球石晶相由细针状发育成短柱状，晶粒交叉生长，形成致密高强的粉煤灰基高铝球石。

　　高铝球石的导热系数低、高温下体积稳定性好，适合用来制备轻质耐火材料。以硅石粉和工业氧化铝为起始物料，加入一定量的烧失物，通过在1350℃下煅烧6h制得了微孔高铝球石轻质骨料。研究了碳黑、焦炭和无烟煤这三种烧失物对合成的高铝球石骨料体积密度、气孔孔径分布、高铝球石生成量及组织结构的影响。认为，不同的烧失物对微孔高铝球石的体积密度、高铝球石的生成量、高铝球石的组织结构影响较大，而对微孔高铝球石中的气孔孔径分布影响不明显。用无烟煤作烧失物，得到的微孔高铝球石体积密度最小，高铝球石的生成量最高，结构均匀。

　　高铝球石或高铝球石结合刚玉耐火材料在高温工业中被广泛用作高温结构材料，特别在高温(1350℃)耐火窑具领域占有主导地位，是现代电子陶瓷生产主要选用的高档窑具材料。高铝球石结合刚玉耐火材料性能的优劣关键取决于高铝球石基质或高铝球石结合相。采用以Al2O3微粉和SiO2微粉为主要基质料，添加不同金属Al粉反应烧结(RBM)高铝球石结合相，研究不同Al粉添加在不同温度下烧成高铝球石结合刚玉材料的显微结构及力学性能。Al粉添加促进了高铝球石的生成，改变了高铝球石的结晶形态，提高了高铝球石结合刚玉耐火材料的高温力学性能。

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