粒度对熔融石英材料制品的影响及分析

• 作 者: 王睿
• 机 构: 华南师范大学
• 出 处: 华南师范大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 石英陶瓷 石膏造型材料 热膨胀系数 电绝缘性

熔融石英以其热膨胀系数小、热稳定性好、耐化学侵蚀、电绝缘性好等优点，具有广阔的应用前景。　　
本文主要研究了熔融石英粒度对熔融石英陶瓷及其作为添加剂时的粒度对复合材料的影响。通过注浆成型制备熔融石英陶瓷，系统地研究了添加剂、浆料超声波处理、粒度及颗粒级配对坯体烧结过程的影响，并对制备出的石英陶制品进行了性能测试，对材料的显微结构进行了扫描电镜检测分析。通过熔融石英-石膏硬化体的制备，研究了熔融石英粒度对石膏结晶度、晶型转变及线膨胀率的影响，并对不同粒度熔融石英制备的硬化体微观结构进行了观察与分析。　　
研究结果表明:(1)添加剂的加入及浆料的处理方式均会对石英陶瓷的烧结过程产生影响。(2)粒度对熔融石英陶瓷烧结的影响主要原因在于颗粒的比表面积大小不同。(3)通过混合两种不同粒径的石英颗粒来调整颗粒分布，在一定比例时，体系达到最紧密堆积，产品的密度提高，显气孔率降低，细粉的加入加大了颗粒间的接触面积，促进了烧结的进行。(4)结晶度和密度是熔融石英粉粒度影响熔融石英，石膏硬化体热膨胀性能的主要因素。(5)对于石膏造型材料的添加剂粉料，具有一定合适的粒径范围，粒径过小会使得石膏型的抗裂纹性能较差，粒径过大则会使得石膏型热形变较大，强度较低。(6)水固比对石膏造型材料的影响远大于填料粒度的影响，为减少实验误差，应当精确水的用量。　　
经研究发现粗颗粒熔融石英制备的硬化体石膏晶体生长比细颗粒熔融石英制备的要好。红外光谱分析表明二氧化硅颗粒表面存在一定量的羟基，相互间以氢键连接，阻碍石膏分子与水分子的接触。细颗粒的熔融石英颗粒表面羟基比粗颗粒的多，因而其对石膏分子与水分子接触面积的阻碍作用也更大，从而影响了石膏分子的再结晶。