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运用传统的注浆成型法,制备出了不同氧化铝含量的多孔陶瓷管。在选定的试验条件下,制得孔径约为1.4μm,分布密度约为0.6、氧化铝含量约为95%的多孔陶瓷。比较抗折强度、渗透率与烧结温度的关系曲线,认为1150℃-1300℃时,抗折强度变化不大,但此时渗透率较高。氧化铝的含量对多孔陶瓷的各项性能均有显著影响。从测试结果看对氧化铝含量为94.99%、84.44%、74.20%、74.60%的多孔管,显气孔率分别为31.27%、27.25%、7.20%、5.72%。
根据MgO和CaO作为烧结助剂的特性,在1100℃-1200℃时,可采用MgO为烧结助剂,在1200℃-1400℃时,可采用CaO为烧结助剂,这样有利于烧结。以钛白粉和α-氧化铝粉为主要原料,以氧化镁、氧化硅(分析纯)为稳定剂,合成了高热稳定性钛酸铝材料。通过模拟使用5次综合热分析、使用3次X射线衍射和在1100℃水冷后的残余强度及强度损失等试验结果说明,在1500℃/3h条件下合成钛酸铝材料的反应比较完全,使用时在500~1300℃温度区间是热稳定的,克服了钛酸铝材料使用中的分解弊病,主要原因是引入氧化镁,形成Al(1-x)MgxTi(1+x)O的固溶体所致。在1500℃/3h条件下合成钛酸铝材料的反应比较完全。合成的钛酸铝材料于500~1300℃温度区间使用是热稳定的。这样保证了钛酸铝材料在使用过程中的优良性能,有利于钛酸铝材料的推广应用。
文中对Al2O3-Al2TiO5复合多孔材料进行试验研究发现,随着体系中钛酸铝含量的增加,复合多孔管的烧结致密度、热膨胀系数会逐渐减小,显气孔率上升。当Al2TiO5体积百分含量从0到10%到20%到40%变化时,显气孔率分别为27.36%,31.20%,31.61%,35.04%。Al2TiO5体积百分含量为40%的复合管经1500℃保温3小时烧成后,强度为43.3MPa。在800℃经5次热震后,复合管的表观结构保持完好,残余强度为其原始强度的68.6%。复合多孔材料既保持了一定的强度43.3MPa,具有良好的抗热震性能。