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                莫來石的應用領域都有哪些?

                發布時間:2021/06/11 行業新聞 標簽:耐火磚瀏覽次數:172

                莫來石的主要成分是氧化鋁和氧化硅,是鋁硅酸鹽的礦物統稱,它是由鋁硅酸鹽經過高溫條件形成的一種礦物,人工加熱鋁硅酸鹽時也會形成莫來石。近年來我國不斷加大煤炭資源的清潔利用,電廠發電產生的粉煤灰中也含有莫來石相,其中準格爾電廠煤粉爐粉煤灰中莫來石含量在40%左右。莫來石的化學組成為3Al2O3·2SiO2-2Al2O3·SiO2,從相圖角度分析,在二元相圖系統中,莫來石為唯一穩定的結晶鋁硅酸鹽。它的晶體結構是由硅氧四面體和鋁氧四面體沿C軸無序排列組成雙鏈,雙鏈間由鋁氧八面體連接而成,其結構中鋁氧八面體在整個結構中起到了骨架支撐作用,非公度調幅的2種有序化方式又使其具有穩定的能量,因而莫來石具有非常好的化學穩定性。同時它兼具有良好的耐火度高、電絕緣性強等性質、抗化學侵蝕、抗震性好、荷重軟化溫度高、抗蠕變,現被廣泛使用在冶金、化工、石油、電力、國防等諸多工業領域。 

                1、莫來石在耐火材料領域的應用 

                近年來,莫來石耐火材料發展非常迅速,隨著工業技術的不斷進步提高,莫來石新材料不僅滿足了石油、化工等高溫行業迅速增長的需求,同時也滿足了高溫行業技術不斷進步的新要求。現在工業使用的耐火材料可由氧化硅、氧化鈣、氧化鋁等氧化物制備而成。莫來石作為一種高性能的耐火材料,它具有: 

                (1)高熔點; 

                (2)膨脹均勻; 

                (3)熱震穩定性極好; 

                (4)荷重軟化點高; 

                (5)高溫蠕變值小; 

                (6)硬度大; 

                (7)抗化學腐蝕性好等優點。 

                莫來石制備的耐火新材料,目前廣泛應用于馬弗爐、煅燒爐、鍋爐、回轉窯等高溫設備中。由莫來石制備耐高溫設備,不僅僅耐高溫,而且使用壽命長、耐腐蝕。莫來石與其他優質的材料進行優勢互補,復合合成更加優良性能的耐火材料。如采用堇青石-莫來石復合合成陶瓷窯具材料,制備的材料具有熱膨脹系數小、抗熱震性優異、耐火度高、高溫穩定性好。因此,目前國內外高檔陶瓷窯具普遍使用堇青石莫來石復合材料。 

                總之,莫來石耐火材料越來越受到人們重視,相信會出現更多性能優良的莫來石耐火材料。 

                2、莫來石在電學領域的應用 

                現代計算機系統是由超高性能的集成電路構成,這使得低介電常數的陶瓷基片受到人們廣泛地研究。低介電常數的陶瓷基片具有3個特點: 

                (1)能與某些金屬燒結在一起; 

                (2)能承擔高的線路密度; 

                (3)具有較低的膨脹系數且與硅的熱膨脹系數匹配。 

                莫來石在電性能領域的應用就體現在其作為一種優秀的基片材料,它具有很低的介電常數,能承擔高的線路密度。因此,莫來石陶瓷和莫來石質玻璃-陶瓷復合材料被用作高性能集成電路的優良功能材料。 

                靳正國等人,進行了莫來石陶瓷在電學領域的應用研究,隨著莫來石含量的不同,介電性能和介質損耗也產生變化,復合材料中當莫來石含量w=70%~90%時,介電常數變化于6.0~7.0。新型莫來石陶瓷基板材料具有低介電常數、低熱膨脹系數、良好的強度,適宜在高速集成電路微電子組裝中應用。 

                王靜制備了碳納米管莫來石復合材料。在莫來石陶瓷材料良好性能的基礎上,通過加入碳納米管提高其強韌性,研究利用碳納米管的特殊電學特性改性后莫來石材料的導電性質、力學、熱學等性能。研究結果顯示,材料的各種性能都取得了較大提高。其中導電性能提高10個數量級以上;電常數提高10~30倍,損耗提高3個數量級;斷裂韌性提高達80%。這種材料兼具力學型復相材料和電學型復相材料的優點,在電子材料領域中有重大的應用前景。因此,新型莫來石陶瓷材料的研究具有十分重要的意義。 

                3、莫來石在其他領域的應用 

                莫來石作為一種很優秀的化工材料,除了上述方面的應用研究,在其他方面也有很多的應用。如莫來石可以作為透氣性陶瓷元件。這種材料機械強度大,氣孔分布較均勻,透氣性好。此外,莫來石復合材料可以作為催化劑載體,其具有較好的化學穩定性及耐熱性能,可以負載多種催化劑。制備的催化劑可用于石油裂解、汽車尾氣處理以及廢水處理等方面。莫來石陶瓷合金還可用于剎車片內襯,這種材料以金屬合金作為基體,其他種類陶瓷作為分散介質。由于該材料比聚合物制備的剎車材料具有較好的耐熱性和耐磨性,目前在飛機和高鐵系統以及汽車剎車片方面已經廣泛使用。 

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