[发明专利]一种镁铝尖晶石晶须的制备方法

说明书

本发明公开了一种镁铝尖晶石晶须的制备方法，步骤如下：将电熔镁砂、α‑Al₂O₃粉和石墨放入Erich强力混合机中，混料10‑20min，然后加入酚醛树脂和PVA，继续混炼15‑25min，将混好的物料在100t压机下以44‑46MPa的压力压制成Φ45mm×10mm的片状试样，成型后的试样于100‑105℃干燥4‑5h，将制备好的试样切割整齐置于氧化锆质坩埚中，然后将坩埚密封，最后将坩埚置于刚玉‑莫来石质匣钵中埋碳保护1520‑1540℃热处理4‑5h，冷却即得。该方法简便、快捷、易操作，成功制备了纤维状镁铝尖晶石晶须，可大规模制备。

技术领域

本发明涉及一种镁铝尖晶石晶须的制备方法。

背景技术

镁铝尖晶石（MgAl₂O₄，MA）具有高熔点（2135℃）、高强度、低热膨胀系数、优良的光学性质和稳定的化学性能等优点，在冶金、化学、电子、精细陶瓷以及颜料等工业领域有广泛的应用。它还具有良好的耐腐蚀性、优越的热震稳定性，是高温热震和腐蚀条件下优良的工程材料；具有优良的电绝缘性，可作为大规模集成电路的衬底；在紫外、可见光等波段内具有高透明度，理论透光率达85%-88%，可用于光学材料；具有优良的耐高温和力学性能而被广泛应用于水泥窑、转炉、钢包等。尖晶石晶须克服了碳化硅、氮化硅等非氧化物晶须易被氧化的缺点，在高温耐热复合材料的开发与应用中得到推广与使用。目前在高温条件下，通过干法制备尖晶石晶须的方法主要有两种：（1）通过在MgO-C材料中引入催化剂，降低MgO和C的反应温度，尖晶石晶须由碳热反应生成的Mg（g）与体系中的Al（l）通过气-液-固（V-S-L）机理生成；（2）通过在MgO-C材料中添加金属Al粉，高温下金属Al粉受热熔解形成液滴，从而与体系中的Mg（g）或者MgO（s）反应，通过气-液-固（V-S-L）机理形成尖晶石晶须。这两种方法虽降低了反应温度，但催化剂以及金属添加物高昂的价格制约了尖晶石晶须的推广与使用，同时反应的中间过程容易生成易水化产物，如Al₄C₃等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镁铝尖晶石晶须的制备方法。

本发明通过下面技术方案实现：

一种镁铝尖晶石晶须的制备方法，包括如下步骤：将20-30份电熔镁砂、5-15份α-Al₂O₃粉和15-25份石墨放入Erich强力混合机中，混料10-20min，然后加入7-9份酚醛树脂和4-6份PVA，继续混炼15-25min，将混好的物料在100t压机下以44-46MPa的压力压制成Φ45mm×10mm的片状试样，成型后的试样于100-105℃干燥4-5h，将制备好的试样切割整齐置于氧化锆质坩埚中，然后将坩埚密封，最后将坩埚置于刚玉-莫来石质匣钵中埋碳保护1520-1540℃热处理4-5h，冷却即得；各原料均为重量份。

优选地，所述的制备方法中，混料15min。

优选地，所述的制备方法中，继续混炼20min。

优选地，所述的制备方法中，将混好的物料在100t压机下以45MPa的压力压制成Φ45mm×10mm的片状试样。

优选地，所述的制备方法中，成型后的试样于102℃干燥4.5h。

优选地，所述的制备方法中，将坩埚置于刚玉-莫来石质匣钵中埋碳保护1530℃热处理4.5h。

本发明技术效果：

该方法简便、快捷、易操作，成功制备了纤维状镁铝尖晶石晶须，可大规模制备。

具体实施方式

下面结合实施例具体介绍本发明的实质性内容。

实施例1