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《山东大学》 2005年
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高致密度熔融石英陶瓷研究

吕锋  
【摘要】:石英陶瓷是指以石英玻璃或熔融石英为原料,经破碎、成型、烧成等一系列陶瓷的制作工艺制备的制品,又称为熔融石英陶瓷。熔融石英陶瓷由于有着优异的抗热震性,低的热导率和低的热膨胀系数等一系列的优良性能,在冶金、玻璃、化工、航天等多个领域得到越来越广泛的应用。 注凝成型工艺是传统的胶态成型与有机化学理论相结合的新型陶瓷成型工艺方法,靠颗粒之间的作用力或者悬浮体内部的一些载体的性质的变化,使悬浮体从液态转变成固态。在浓悬浮体从液态转变成固态的过程中,体积没有收缩。注凝成型技术首次使用较低含量的有机物使陶瓷料浆原位固化,大大提高了陶瓷部件显微结构的均匀性,增加了陶瓷材料的可靠性。应用该工艺可以对石英陶瓷的生产实现高强度、高均匀性以及近净尺寸坯体的生产,可使产品的致密度以及可靠性均有较大程度的提高。 本文系统研究了熔融石英陶瓷注凝成型料浆制备、动态注凝成型、干燥、烧成等工艺过程对产品性能的影响,成功地制备了高强度并具有高可靠性的熔融石英陶瓷制品;借助于X射线衍射、扫描电子显微镜对材料的相组成和微观结构进行了分析,并对制备的熔融石英陶瓷制品进行了性能测试和无损探伤研究。 研究结果表明:在石英陶瓷的注凝成型过程中,固相含量、颗粒分布、pH值是影响料浆性能的主要因素;颗粒组成、烧结助剂的加入量、固相含量、烧成制度是影响制品性能的主要因素。采用动态成型工艺,合理控制原料配比、颗粒级配,严格控制制浆、注凝成型、干燥、烧成等工艺参数,就可以获得高强度、高致密度的熔融石英陶瓷制品。 所生产的熔融石英陶瓷制品,经检测分析具有较高的强度、致密度和可靠性,结构均匀。制品的性能指标为:密度:1.96g/cm~3,弯曲强度65.2MPa,介电常数3.18,损耗角正切5.3×10~(-4);制品(φ330×750mm)的整体均匀性:密度差小于0.04g/cm~3,密度离散系数6.1%,介电常数差小于0.03,介电常数离散系数0.7%;材料的热震稳定性温度达到1100℃。通过工业CT对坯体扫描分析,制品内部结构均匀、无缺陷,说明产品具有较高的使用可靠性。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ174

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘恒波;蒋述兴;;石英陶瓷材料的研究进展[J];玻璃;2008年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 汪彩芬;石英基多孔陶瓷制备及其与纤维体连接[D];天津大学;2012年
2 徐海;叔丁醇基凝胶注模制备多孔二氧化硅陶瓷[D];天津大学;2012年
3 刘雪峰;Bi_2O_3掺杂YSZ系固体电解质材料制备与性能研究[D];山东大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁向东,崔文亮,刘文化;熔融石英陶瓷的开发及应用[J];玻璃;1999年03期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 郭灵虹,陈世途;废弃金刚石刀具选择性浸出及回收工艺研究[J];四川有色金属;1996年01期
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4 何泽夏,路民旭,郑修麟,王仁泽;陶瓷材料裂纹制备及其在K_(IC)测试中的应用[J];兵器材料科学与工程;1993年02期
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7 刘恒波;蒋述兴;;石英陶瓷材料的研究进展[J];玻璃;2008年04期
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9 金艳,周玉所,李维军;生物陶瓷多孔羟基磷灰石的合成及应用[J];山东陶瓷;2001年02期
10 王建荣,张丽鹏,马友升,吴永霞;渗硅碳化硅材料的研究[J];山东陶瓷;2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 于天来;杨正方;卜景龙;;凝胶注模成型sialon-SiC料浆性能的研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
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8 徐斌;徐利华;张海潮;成志飞;夏雯;刘明;;碳结合氧化铝耐火陶瓷的胶态成型技术研究[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
9 徐斌;徐利华;张海潮;成志飞;夏雯;刘明;;碳结合氧化铝耐火陶瓷的胶态成形技术研究[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
10 卜景龙;陈越军;于立学;王志发;;纳米ZnO或纳米Y_2O_3对熔融石英陶瓷烧结性能的影响[A];第十三届全国耐火材料青年学术报告会暨2012年六省市金属(冶金)学会耐火材料学术交流会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜景红;凝胶注模成型法制备1-3型PMN-PZT/环氧树脂压电复合材料研究[D];昆明理工大学;2009年
2 孙德文;聚氨酯纳米复合泡沫材料的制备及表征研究[D];兰州大学;2011年
3 王朝胜;天然高岭土原位还原合成SiC_W/Al_2O_3复合陶瓷材料及机理研究[D];中南大学;2011年
4 刘艳春;利用铝型材厂工业废渣制备多孔陶瓷及稀土催化剂性能研究[D];华南理工大学;2011年
5 李俊生;硼吖嗪的合成及其转化制备氮化硼研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 徐文骥;等离子熔射成形法制造零件技术的基础研究[D];大连理工大学;2000年
7 马文会;固体氧化物燃料电池复合掺杂阴极材料的研究[D];昆明理工大学;2001年
8 刘旭俐;固体氧化物燃料电池CeO2基电解质的制备[D];昆明理工大学;2001年
9 秦燕军;牙科CAD/CAM加工用可切削云母微晶玻璃的研究[D];第四军医大学;2001年
10 郝寅雷;反应烧结碳化硅质反射镜制备技术的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毋娟;凝胶注模莫来石隔热材料的制备与性能[D];郑州大学;2010年
2 徐林娜;高温红外辐射涂料的制备及性能研究[D];昆明理工大学;2010年
3 田蕾;镁渣、赤泥陶瓷滤球资源化利用去除废水中As试验研究[D];武汉理工大学;2010年
4 姚璞玉;网络法制备氮化硼(BN)粉体的研究[D];沈阳大学;2011年
5 毛祺;ZnO层状介电材料的研究与制备[D];沈阳工业大学;2011年
6 万伟伟;CaO陶瓷的制备及其结构与性能的研究[D];武汉理工大学;2011年
7 刘祝凯;无机粒子/PVC复合材料的制备及其耐老化性能[D];武汉理工大学;2011年
8 姚建国;纳米复相陶瓷在超声振动作用下的蠕变特性研究[D];河南理工大学;2011年
9 赵明利;工程陶瓷超精密平板研抛技术的研究[D];河南理工大学;2007年
10 赵增宝;熔融石英陶瓷制备技术及性能检测与表征[D];济南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖永栋,刘红影,方晓敏;新型无机烧蚀材料的性能及潜在用途[J];玻璃钢/复合材料;2002年02期
2 周燕;邓诗峰;黄发荣;杜磊;李仲平;;磷酸盐基复合材料中石英纤维的表面处理[J];玻璃钢/复合材料;2009年02期
3 袁向东,崔文亮,刘文化;熔融石英陶瓷的开发及应用[J];玻璃;1999年03期
4 刘恒波;蒋述兴;;石英陶瓷材料的研究进展[J];玻璃;2008年04期
5 王连红;ZrO_2氧传感器的发展与应用[J];山东陶瓷;2004年02期
6 张桂芳;吴伯麟;钟连云;;湿法球磨过程粉体表面与水的作用研究[J];山东陶瓷;2007年01期
7 夏风,钱晓良,杨欣,刘光葵,孙尧卿;ZrO_2氧传感器用铂电极制备工艺[J];传感器技术;2000年06期
8 阎加强,张培新,单松高,伍卫琼,隋智通;中低温固体氧化物燃料电池的研究[J];材料导报;1998年04期
9 郑仕远,陈健,潘伟;湿化学方法合成及应用[J];材料导报;2000年09期
10 韩永生,李建保,魏强民;多孔陶瓷材料应用及制备的研究进展[J];材料导报;2002年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 贾启辉;利用粉煤灰和铝粉合成多孔莫来石的研究[D];天津大学;2010年
2 李莎;凝胶注模成型制备多孔SiO_2陶瓷[D];天津大学;2010年
3 崔文亮;熔融石英陶瓷的性能改进研究[D];武汉理工大学;2003年
4 资文华;SiO_2基多孔陶瓷的制备及其性能表征的研究[D];昆明理工大学;2004年
5 刘海燕;蛋白质发泡法制备氧化锆多孔陶瓷[D];天津大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 李凯;夏风;肖建中;黄世俊;占炜;黄源;;保温时间对熔融石英陶瓷析晶及物理性能的影响[J];硅酸盐通报;2010年06期
2 荆富;王磊;;石英陶瓷的研究及应用进展[J];中国非金属矿工业导刊;2013年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 汪彩芬;石英基多孔陶瓷制备及其与纤维体连接[D];天津大学;2012年
2 严小平;注浆成形法制备熔融石英陶瓷的研究[D];华南理工大学;2010年
3 马振强;高硅石英陶瓷和锂辉石陶瓷的制备及性能研究[D];海南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 杨金龙,黄勇,谢志鹏,吴建銧,王树海;精细陶瓷成型工艺现状及趋势[J];材料导报;1995年03期
2 吴宗道,周福征;氧化铝陶瓷中第二结晶相的研究[J];硅酸盐学报;1987年02期
3 王新元,尹显森,周芳辉,蔡正堂;MgO对95Al_2O_3瓷性能的影响[J];陶瓷工程;1997年02期
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5 范恩荣;低温烧成刚玉陶瓷[J];现代技术陶瓷;1996年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李友胜,韩志强,李楠;外加剂对熔融石英陶瓷烧结性能的影响[J];耐火材料;2004年05期
2 石成利;;石英陶瓷的研究进展及其应用[J];陶瓷;2007年01期
3 袁向东,崔文亮,刘文化;熔融石英陶瓷的开发及应用[J];玻璃;1999年03期
4 卢杰;熔融石英陶瓷花筒的应用[J];玻璃与搪瓷;1980年03期
5 吴翠珍,杨为振,翟宝森,王瑞利,柳晓娜;凝胶注模成型厚实熔融石英陶瓷研究[J];现代技术陶瓷;2004年03期
6 高冬云;潘伟;;提高熔融石英陶瓷力学性能的方法[J];现代技术陶瓷;2006年01期
7 陈艳;吴孟强;张树人;彭森;;低介熔融石英陶瓷制备及其介电性能研究[J];电子元件与材料;2010年11期
8 李凯;夏风;肖建中;黄世俊;占炜;黄源;;保温时间对熔融石英陶瓷析晶及物理性能的影响[J];硅酸盐通报;2010年06期
9 袁向东;吴翠珍;张联盟;;精细熔融石英陶瓷技术研究及开发应用的新进展[J];硅酸盐通报;2006年06期
10 赵增宝;刘福田;吴翠珍;孙峰;袁向东;;氮化硅对注凝成型熔融石英陶瓷性能影响的研究[J];硅酸盐通报;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王杰;;SiO_2陶瓷辊套在连续退火炉的试用和展望[A];2001中国钢铁年会论文集(下卷)[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 胡木成 张林;亚洲最大熔融石英陶瓷辊生产线投产[N];科技日报;2000年
2 毕学文;淄博构筑新材料产业基地[N];科技日报;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 陈艳;低介电常数熔融石英陶瓷材料的研究[D];电子科技大学;2010年
2 赵增宝;熔融石英陶瓷制备技术及性能检测与表征[D];济南大学;2011年
3 严小平;注浆成形法制备熔融石英陶瓷的研究[D];华南理工大学;2010年
4 鄢文超;添加剂对熔融石英陶瓷析晶和致密化的影响[D];华中科技大学;2012年
5 任夫洋;高纯熔融石英材料纯度控制技术的研究[D];济南大学;2013年
6 崔文亮;熔融石英陶瓷的性能改进研究[D];武汉理工大学;2003年
7 方勇;SiO_2微波介质材料[D];浙江大学;2012年
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