堇青石—氧化鋁換熱陶瓷組成、結(jié)構(gòu)和熱學(xué)性能的研究.pdf

1、無(wú)機(jī)非金屬陶瓷換熱器具有成本低、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)和熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。但陶瓷換熱器抗熱震性能和導(dǎo)熱性能方面不及金屬換熱器，限制了其進(jìn)一步推廣使用。
　　 氧化鋁陶瓷具有一系列優(yōu)異性能，但抗熱震性能較差限制了其在換熱器領(lǐng)域的應(yīng)用。本文針對(duì)這一問(wèn)題，在有關(guān)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，采用工業(yè)原料注漿成型，燒結(jié)制備了堇青石-氧化鋁換熱陶瓷，借助X射線衍射技術(shù)、掃描電子顯微鏡、激光熱常數(shù)技術(shù)、抗熱震性

2、能測(cè)試等手段研究分析了配方組成和燒結(jié)助劑對(duì)堇青石-氧化鋁換熱陶瓷主晶相、斷口微觀形貌、常溫?zé)釋?dǎo)率和抗熱震性能的影響。
　　 研究了堇青石對(duì)換熱陶瓷微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明，隨著堇青石含量在10 wt％～50 wt％范圍內(nèi)增加，陶瓷熱導(dǎo)率逐漸下降，抗熱震性能先增強(qiáng)后減弱。當(dāng)堇青石含量為30 wt％時(shí)，1350℃燒結(jié)的陶瓷抗熱震性能最好，熱震循環(huán)次數(shù)達(dá)到12次，常溫?zé)釋?dǎo)率為9.385 W·m-1K-1；相對(duì)密度和抗折強(qiáng)度逐漸下

3、降，氣孔率逐漸升高；XRD圖譜顯示堇青石逐漸增加，氧化鋁逐漸減少，出現(xiàn)少量莫來(lái)石晶相；陶瓷斷口呈板狀結(jié)構(gòu)，晶界不明顯，有圓形顆粒堇青石晶粒分布其間；堇青石含量的增加不利于陶瓷的燒結(jié)致密化。
　　 研究了在燒結(jié)助劑MgO+TiO2總含量為3 wt％不變的情況下，MgO-TiO2燒結(jié)助劑對(duì)換熱陶瓷微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明，隨著TiO2/MgO的提高，1350℃燒結(jié)的換熱陶瓷熱導(dǎo)率先增加后減小，抗熱震性能先增強(qiáng)后減弱，當(dāng)燒結(jié)溫度