熔融石英陶瓷的制備及其增強性研究.pdf

1、熔融石英陶瓷是一種以熔融石英或石英玻璃邊角料為原料經特殊生產工藝再經高溫燒結而成的特種耐火陶瓷材料，又稱為石英陶瓷、石英玻璃陶瓷、石英玻璃燒結制品。熔融石英陶瓷不僅具備了石英玻璃的許多優(yōu)良性質，如熱膨脹系數(shù)小、熱震穩(wěn)定性好、電性能好、核性能好、耐化學侵蝕性好等特點，干燥及燒成收縮小，易于成型復雜形狀及大件制品等。目前熔融石英陶瓷材料廣泛應用于太陽能電池用多晶硅鑄錠冶煉坩堝、玻璃窯爐匝板磚、導彈天線罩，電子類產品等高科技行業(yè)。但熔融石英陶

2、瓷也存在著一些致命問題，如力學強度較低、結晶化、成型困難等問題。因此本文重點解決此類問題。 由于熔融石英屬脊性粉料，塑性極低，而采用先進的初凝成型技術，可以有效地解決熔融石英陶瓷成型困難問題。論文在前人研究的基礎上，制備的熔融石英漿料體系中加入有機單AM（丙烯酰胺）1wt％、引發(fā)劑過硫酸銨0.1wt％、固相含量65vol％，且漿料中PH調節(jié)在3～4之間。成型后的生坯密度達1.73g/cm3，強度達15MPa。于1200℃～128

3、0℃燒結，保溫時間1.5～2h。研究結果表明：利用注凝成型技術能夠制備高強度、高密度、高耐酸性、高抗熱震性的熔融石英陶瓷材料。 此外還分別加入BN、BPO4、SiC這三種不同添加劑，以研究對熔融石英陶瓷的增強作用，并初步探討了增強機理。結果表明：當加入量分別為3wt％、10 wt％、3 wt％時，其增強效果為最佳，借助于XRD、SEM和力學性能測試等手段，發(fā)現(xiàn)其增強機理應該是第二相雜質與基體反應形成液相補強和顆粒彌散兩種機制。