高溫煅燒時(shí)剛玉-莫來(lái)石-堇青石相組成的變化

MgO-SiO₂-Al₂O₃系相圖中的剛玉-莫來(lái)石-堇青石三角區(qū)域可以用來(lái)制備耐火材料瞳筏。堇青石在1464℃開(kāi)始融化分解怜庸，生成莫來(lái)石和熔融物淑趾，并在1550℃時(shí)停止融化。研究高溫煅燒時(shí)各礦相組成的變化可在較低溫度下制備較致密的堇青石陶瓷振乏。

圖1 MgO-Al₂O₃-SiO₂系相圖

研究人員采用的原料中含有：剛玉24.6%恰聘，莫來(lái)石56.9%，堇青石11.4%链患，隱晶物質(zhì)6.1%巧鸭，玻璃相1%。所用原料分別在1400℃麻捻，1450℃和1500℃下煅燒2h纲仍。

煅燒時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下所示：

 

最終結(jié)果：

 

原始相中只有剛玉和堇青石發(fā)生了轉(zhuǎn)化，莫來(lái)石起著調(diào)節(jié)作用贸毕，在煅燒過(guò)程中其相含量一直在增加郑叠，在1385~1460℃時(shí)，材料的相組成按照反應(yīng)1的化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行變化明棍，實(shí)際上發(fā)生的是三種固相的偶聯(lián)化學(xué)反應(yīng)乡革，雖然反應(yīng)1和反應(yīng)3堇青石和氧化鋁的配比相近，但是生成物質(zhì)卻截然不同：反應(yīng)3是該溫度范圍內(nèi)的最終產(chǎn)物摊腋，反應(yīng)1卻還伴有鎂鋁尖晶石中間相沸版。而且中間相尖晶石立即和莫來(lái)石按照反應(yīng)2發(fā)生反應(yīng)。高于1460℃時(shí)兴蒸，反應(yīng)2在起著作用视粮。總之整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程幾乎只取決于反應(yīng)1类咧，在所有的過(guò)程中馒铃，堇青石僅僅作為反應(yīng)相存在蟹腾，而莫來(lái)石和剛玉既是反應(yīng)相，又是反應(yīng)產(chǎn)物区宇。

在1385~1460℃時(shí)娃殖，由于發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，總的體積變化取決于反應(yīng)1,2议谷，并且相當(dāng)于反應(yīng)3的體積變化（體積增加4.1%）炉爆。（鄭大高溫所：陳寧）