莫来石轻质隔热砖的国内外研究现状
发布日期： 2018-09-25 11:54:52 阅读量（1593） 作者：找耐火材料网莫来石作为铝硅系中性能最稳定的一种材料，被广泛应用于各领域，而在耐火材料范畴内，莫来石质材料的应用更广泛。在国际上，随着科学技术的不断进步，许多新型结构的莫来石也不断被合成出来，相应的莫来石轻质隔热砖也有着日新月异的发展。
(1)国内研究现状
苏鹏等采用凝胶注模工艺，在陶瓷浆料发泡的基础上，通过有机单体的原位聚合固化制备莫来石泡沫陶瓷。制备的泡沫陶瓷为开孔贯通泡沫体，体积密度为理论密度的8%~40%,气孔率可达90%以上，平均孔径范围和孔径分布范围分别为50~300μm和30~800μm。
周立忠等以莫来石粉末为原料，添加叔丁酵，以凝胶注模法制备出轻质、高强莫来石多孔陶瓷，力学强度高，且气孔都是开口气孔。
袁新良等以燃尽物法，工业氧化培、莫来石熟料为原料，通过挤压成型来制备莫来石轻质砖，制备工艺的周期短，操作简单，效率高，成本低。制备出性能优异、线变化小的莫来石轻质砖。
倪文等将白水泥添加到蓝晶石来制备轻质耐火砖。研究发现：1300℃时，蓝晶石的莫来石化完成，并得到钙长石。该耐火砖的容重低，热导率小，力学性能好，使用温度高。
赵世珂等研究了Al2O3/SiO2体系反应烧结莫来石的形成过程，并且分析了莫来石形成过程中的主要影响因素和动力学机制。结果表明：反应温度和原料特征对莫来石的形成有影响，低温下，通常指温度在1650℃以下，莫来石的形成过程就是一个在富SiO2基质中成核并且生长的过程，同时Al2O3颗粒向非晶富SiO2基质相中的溶解过程控制着其生长速率。温度在1650℃以上时，形成过程主要发生在Al2O3和SiO2的界面上，而Al3+和Si4+通过莫来石层的互扩散过程控制其生长速率。
吴小贤等晰究了以煤系高岭土、紫木节粘土为主要原料，木屑和聚苯乙烯球为造孔剂来制备莫来石轻质隔热砖。经检测，材料的体密为0.74g/cm3、耐压强度为2.84MPa,导热系数为0.15W/(m·K)。优化的工艺条件为：配料中煤系高岭土用量达到了90wt.%,加入12wt.%木屑和聚苯乙烯球作为复合造孔剂，在1300℃下烧成。经XRD、SEM等分析：材料的物相组成为莫来石、刚玉和少量方英石。材料内部的孔结构特征为1~2mm的相对孤立的较大孔和微米级的小孔。
Jia hai Bai以石墨作造孔剂，经煅烧的高岭土和工业氧化铝粉为原料，烧结制备多孔莫来石陶瓷(试样A)。为了对比，(试样B)以生粘土和工业氧化铝粉制成。在1500℃下，两试样都完成了莫来石化，尽管锻烧后的高岭土试样莫来石化降低，生成了玻璃相，它在1500℃主要是晶界为主，而试样B主要是穿晶。烧结较致密的试样A在烧成中产生裂纹。而且试样A和B—样是孔径主要分布在0.3〜5μm。
(2)国外研究现状
Kivoshi Okada等以工业氧化铝、高岭土和粘土为主要原料，以有机纤维为造孔剂，通过挤压成型制备了多孔莫来石材料。
Thomas Juettner等采用多孔技术，利用铝粉搅拌高岭石质悬浮物来制备轻质耐火材料。在发生化学反应并释放氧气的条件下，pH值大于7小于9,加入一定量的稳定剂来控制气泡，干燥后，在1600℃时下烧成。经测试，气孔的尺寸约在0.2~1mm之间。
Barea等利用粒径为0.7mm的莫来石粉料，粒径55μm的改性马铃薯淀粉为造孔剂来制备多孔莫来石。研究了造孔剂含量对多孔莫来石的显气孔率、孔径大小以及孔径分布的影响。研究表明：随淀粉量的增加，平均孔径在逐渐变小，从42μm减小到31μm,莫来石粒径尺寸也在逐渐变小，由5.4mm减小为3.6mm,气孔以开口气孔为主。
J.H.She等研究了以Al2O3和SiC粉料为原料，石墨为造孔剂，制备多孔莫来石陶瓷。研究表明：随着烧结温度的增加，试样强度和孔的尺寸在增加，而孔隙率和表面积随之减小。由于精细微孔结构的形成，气孔率为32.4%时，平均强度可达106MPa。气孔率为61%时，可得到相对较大的比表面积12.4m2·g-1,制备的莫来石陶瓷良好热震稳定性。
莫来石轻质隔热砖具有多孔或纤维状结构，通常导热系数小、保温和吸声效果好，被广泛用作钢铁、化工等行业窑炉的保温层和建筑行业耐火保温层及隔热层。传统的生产方法一般采用高岭石质粘土和氧化铝细粉为原料，成本较高，如果可以利用蓝晶石本身矿物成分，通过引入其他物质，调节比例，合成莫来石轻质砖，将具有十分重要的意义。
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