利用邢台超纯蓝晶石制备莫来石晶须的技术研究

摘要

蓝晶石矿是国内稀有的非金属矿物,目前主要作为材料的辅料和填料使用.蓝晶石在高温下不可逆转化为莫来石,在转化过程中加入一定比例的催化剂就能够使双链结构的莫来石沿c轴方向定向结晶生成莫来石单晶.莫来石单晶具有耐高温、杭氧化、热膨胀系数较小、抗热震性能好等优异性能,因此,利用蓝晶石的特性,合理的开发利用蓝晶石有着重要的意义.通过工艺条件研究表明,蓝晶石莫来石化的成核温度是1000℃,晶化生长温度为1200℃,采用AlF3作为催化剂,并采用外置催化剂的方法,反应体系为密闭体系,通过正交实验得到合成莫来石晶须的最佳条件:蓝晶石的粒度为325～400目,升温速率为5℃/min,,AlF3的添加比例为2∶10,在最佳条件下获得的莫来石晶须分布均匀,晶体长径比在20～30.对莫来石晶须的生长机理研究表明,在莫来石晶须的顶端可以观察到平行于轴向的堆垛层错结构,以蓝晶石为主要原料合成莫来石晶须符合气-固反应机理.