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莫来石晶须具有耐高温、抗氧化、热膨胀系数较小、高温强度较大、抗热震性能较好等优异性能,是一种优异的陶瓷基复合材料用补强剂。本文从莫来石晶须的制备和莫来石晶须的分散两大部分着手,旨在得到高纯度、高长径比、良好分散的莫来石晶须,为其将来工业化生产提供一些前期研究。本文以γ-Al2O3和SiO2为主要原料,以AlF3·3H2O或AlF3为助剂,采用固相反应法制备了莫来石晶须,并利用XRD和SEM分析了制备材料的物相组成及显微结构。初步实验研究表明:在原料粉自然堆积状态下,选用扁胖型坩埚,助剂选用AlF3·3H2O,加入量为10 wt%时,可以制备出高纯且长径比较大的莫来石晶须粉体。进而对影响莫来石晶须长径比的主要因素(保温时间、烧结温度、氟化铝含量)进行了正交实验设计,极差分析和方差分析表明:影响莫来石晶须长径比的因素由主到次依次为:保温时间、氟化铝含量和烧结温度;其中保温时间为显著影响因素,氟化铝含量为较显著影响因素,烧结温度在1400-1480℃为不显著影响因素。综合两分析结果得出最优方案,实验验证发现:以粉质量10%的AlF3·3H20为助剂,在1450 ℃温度下煅烧,保温6h,可以制备出高纯且长径比为26左右的莫来石晶须粉体。对所制备得到的莫来石晶须的分散进行了多方面的研究,通过测量最终沉降体积的方法表征其分散性。结果表明:所制备得到的晶须分散性因处于坩埚上、中、下部位的不同而有所差异,上层粉体分散效果最佳,而底部粉体的最差;超声分散15分钟分散效果明显提升,但再延长时间分散效果不再明显提高;pH值为3.5或9的条件下的分散效果要优于6.5的;与聚丙烯酸铵相比,六偏磷酸钠可以获得更好的分散效果,且分散剂浓度对晶须的分散性有显著影响;低浓度的氢氟酸的腐蚀效果明显优于盐酸、硝酸和硫酸,腐蚀时间超过24小时会明显影响制备晶须的长径比。综合研究结果获得最优分散工艺为:取坩埚中上层粉体,采用3 mol/L的氢氟酸溶液腐蚀晶须24小时,多次清洗稀释后调节极性溶液呈碱性,选用浓度为0.3 wt%的六偏磷酸钠溶液作为分散剂,超声分散15分钟。采用最优工艺对制备的莫来石晶须进行分散实验,获得的平均最终沉降体积为0.7 ml,比初始合成晶须的沉降体积减小了近4倍,莫来石晶须间的团聚现象得到明显改善。