TIO2莫来石远红外陶瓷的研究.pdf

维普资讯 第36卷 增刊 2 稀有金属材料与工程 Vo1．36，Supp1．2 2007年 8月 RAREM ETALMATERIAI．SAND ENGINEERING August2007 TiO2．莫来石远红外陶瓷的研究 宋宪瑞，刘家臣，敬 畏，刘海燕，张君娣 (天津大学教育部先进陶瓷与加工重点实验室，天津 300072) 摘 要：采用传统的陶瓷制备方法，以TiOz一莫来石系为主要研究对象，研究了不同组分和烧成温度对陶瓷材料的远红 外吸收性的影响。试验表明，TiOz一莫来石体系陶瓷材料的远红外吸收性能，随着烧结温度的升高明显降低；TiOz能有 效促进材料烧结、降低烧结温度，提高材料的红外吸收性能。 关键词：远红外陶瓷；吸收；烧结 中图法分类号：TG146．4 文献标识码 ：A 文章编号：1002—185X(2007)$2—471—03 半径与其原子半径相差很大的原子进入 ，便可以使得 1 前 言 硅线石内部的原有的电位平衡被打破，从而促使新电 随着 国际石油价格的持续走高，以及可替代燃料 偶极矩 的产生，提高材料 的红外辐射能力[卜。本实验 的研究缓慢，节油已经成为众多轿车使用者关注的问 中选择 TiO2作为掺杂体，采用传统陶瓷的制备方法， 题 。目前市场上的节油产品主要从增加通风 、强力点 制备 TiO2一莫来石系高效远红外陶瓷材料 。并结合 火、改善燃油性质等三个方面着手促进其燃烧充分， XRD、SEM、红外吸收等检测手段研究原料的组成及 其中利用红外陶瓷改善燃油性质提高燃油效率，近年 烧结制度与材料的红外吸收性能之 间的关系。 来倍受关注 。 2 实 验 由于燃油是烷烃类高分子化合物，分子相互缠绕， 因而通常表现具体一定的粘度。当燃油受到红外辐射 2．1 实验条件 后燃油分子吸收红外能，分子活化能降低 ，运动加剧， 仪器 ：行星式球磨机 、数控干燥箱、数控梯温炉 。 分子链相对 “伸展 ”开，分子结构发生变化，使碳链 试剂：TiO2、SiO2、MgO、A12O3、ZrO2、Y2O3， 断裂 ，由大分子物质变为小分子物质 ，分子间凝聚力 实验配方见表 1所示。 减小，宏观表现为燃油吸收红外能后粘度和表面张力 降低，从而提高了燃油的雾化质量。 表 1 3种不同的原料配方 Table1 Threedifferentdirectionsforproducing 自上世纪九十年代，国内外对红外陶瓷的研究都 chemicals．to／％ 有大量报道 [1～】。但由于涉及陶瓷体系较多，对特定体 系其红外辐射效果还常常强烈依赖于原料来源和工 艺，导致红外陶瓷的重复性和性能稳定性差。本研究 以研制远红外节油陶瓷产品为 目的，针对莫来石材料 体系，对远红外陶瓷设计和性能开展基础性研究，探 索远红外陶瓷设计的基本规律 ，以期进一步更好 的开 2．2 实验过程 展节油陶瓷产品的研究。 2．2．1 将试剂按相应的比例混合，加入球磨罐中，以 莫 来 石 的基 本 成 分 为 氧 化 铝 和 氧 化 硅 ZrO2球为研磨体 ，去离子水作为球磨助剂 ，在 700 (3A12032SiO2)，属岛状结构的铝硅酸盐，它的晶体 r