高致密度熔融石英陶瓷研究.pdf

1、　　石英陶瓷是指以石英玻璃或熔融石英為原料,經(jīng)破碎、成型、燒成等一系列陶瓷的制作工藝制備的制品,又稱為熔融石英陶瓷。熔融石英陶瓷由于有著優(yōu)異的抗熱震性,低的熱導(dǎo)率和低的熱膨脹系數(shù)等一系列的優(yōu)良性能,在冶金、玻璃、化工、航天等多個(gè)領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
　　注凝成型工藝是傳統(tǒng)的膠態(tài)成型與有機(jī)化學(xué)理論相結(jié)合的新型陶瓷成型工藝方法,靠顆粒之間的作用力或者懸浮體內(nèi)部的一些載體的性質(zhì)的變化,使懸浮體從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。在濃懸浮體從液態(tài)轉(zhuǎn)變

2、成固態(tài)的過(guò)程中,體積沒(méi)有收縮。注凝成型技術(shù)首次使用較低含量的有機(jī)物使陶瓷料漿原位固化,大大提高了陶瓷部件顯微結(jié)構(gòu)的均勻性,增加了陶瓷材料的可靠性。應(yīng)用該工藝可以對(duì)石英陶瓷的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高均勻性以及近凈尺寸坯體的生產(chǎn),可使產(chǎn)品的致密度以及可靠性均有較大程度的提高。
　　本文系統(tǒng)研究了熔融石英陶瓷注凝成型料漿制備、動(dòng)態(tài)注凝成型、干燥、燒成等工藝過(guò)程對(duì)產(chǎn)品性能的影響,成功地制備了高強(qiáng)度并具有高可靠性的熔融石英陶瓷制品；借助于X射線衍

3、射、掃描電子顯微鏡對(duì)材料的相組成和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,并對(duì)制備的熔融石英陶瓷制品進(jìn)行了性能測(cè)試和無(wú)損探傷研究。
　　研究結(jié)果表明：在石英陶瓷的注凝成型過(guò)程中,固相含量、顆粒分布、pH值是影響料漿性能的主要因素；顆粒組成、燒結(jié)助劑的加入量、固相含量、燒成制度是影響制品性能的主要因素。采用動(dòng)態(tài)成型工藝,合理控制原料配比、顆粒級(jí)配,嚴(yán)格控制制漿、注凝成型、干燥、燒成等工藝參數(shù),就可以獲得高強(qiáng)度、高致密度的熔融石英陶瓷制品。
　　所

4、生產(chǎn)的熔融石英陶瓷制品,經(jīng)檢測(cè)分析具有較高的強(qiáng)度、致密度和可靠性,結(jié)構(gòu)均勻。制品的性能指標(biāo)為：密度：1.96g/cm3,彎曲強(qiáng)度65.2MPa,介電常數(shù)3.18,損耗角正切5.3×10-4；制品(φ330×750mm)的整體均勻性：密度差小于0.04g/cm3,密度離散系數(shù)6.1%,介電常數(shù)差小于0.03,介電常數(shù)離散系數(shù)0.7%；材料的熱震穩(wěn)定性溫度達(dá)到1100℃。通過(guò)工業(yè)CT對(duì)坯體掃描分析,制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻、無(wú)缺陷,說(shuō)明產(chǎn)品具有較高