论文部分内容阅读
本论文主要包括球形二氧化硅粉体的制备,近球形氧化铝包覆二氧化硅复合粉体的制备和烧结三个研究部分。 1)以九水硅酸钠、浓硫酸等为原料,采用溶胶凝胶法制备二氧化硅粉体。实验采用的化学溶剂配比和工艺参数如下:Na2SiO3溶液浓度为8％,H2SO4溶液浓度为1.0mol/L,搅拌速度为500r·min-1,添加2%的PEG6000作为表面活性剂等。通过XRD、SEM及粒度分析得知:溶胶凝胶法制备的SiO2为非晶态,粒子表面光滑,非常接近球形,平均粒径为6.3μm; 2)以九水硝酸铝为原料,采用乙酸-乙酸钠缓冲溶液作为沉淀剂,通过非均匀形核的方式在实验1)制备的二氧化硅表面包覆氧化铝层,形成氧化铝包覆二氧化硅复合粉体。通过理论分析及实验研究表明:缓冲溶液pH控制在5左右,加入Al3+浓度为0.1mol/L时,在SiO2表面包覆了一层粒状或片状的非晶Al(OH)3包覆层;经800℃煅烧5h后,Al(OH)3完全转变为数量众多、大小基本一致的非晶Al2O3密集颗粒附着在SiO2球表面,样品为球形分散的复合粉体,烧结现象不明显; 3)对氧化铝包覆二氧化硅复合粉体进行不同温度下煅烧处理,并对复合烧结粉体的晶型及结构形貌进行了研究。结果表明:莫来石转变在1100℃温度保温5h后已经明显发生;在1200℃温度保温5h后发现少量晶态二氧化硅相;到1400℃温度保温5h后,莫来石及基体晶态二氧化硅相基本转变完成,形成莫来石包覆晶态二氧化硅复合烧结粉体,但随着烧结温度的提高样品的球形度及分散性变差。