高岭土脱羟基对使用不同造孔剂的高岭土基陶瓷的气孔率和力学一致性的影响

摘要

高岭土中的热诱导晶格缺陷对高岭土基陶瓷热处理过程中的力学一致性起着关键作用,这归因于其相变.以其配比为基础,研究了3种造孔剂[木屑、泡沫聚苯乙烯和粉状高密度聚乙烯(HDPE)]对高岭土基陶瓷的气孔率和力学一致性的影响.实验确定了陶瓷体的气孔率,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、DSC/TG/DTA和ξ电位阐明了材料的结构和化学过程.因再结晶效应,高岭土基多孔试样在1150℃烧后出现了莫来石相变.形态上面,因造孔剂的消失留出了较大的路径和可用的通道,使得开口气孔分布在试样的表面.耐压强度随着显气孔率的增加呈线性降低,预示着两者存在着相关性.耐压强度对脱羟基产生的缺陷更加敏感,因为在加入HDPE的试样上发现了微裂纹,这可能是伴随相变产生的大的体积变化且对脱羟基过程敏感所致.值得注意的是,本研究中使用的新造孔剂(HDPE)使得陶瓷体的气孔率高达67%,因而耐压强度最低.