以托帕石为原料的莫来石耐火骨料的制备及其烧结机理

以澳大利亚托帕石精矿为原料，经湿法球磨、烘干后以150MPa压力压制成20×20mm的试样，再分别经1300、1400、1500、1600、1700和1750℃煅烧3h，通过测试试样煅烧后的线变化率、显气孔率、体积密度、吸水率和常温耐压强度，研究了煅烧温度对试样烧结性能的影响，分析了烧结机理。结果表明，试样经1300℃煅烧3h后，托帕石完全转化为柱状莫来石晶须。随煅烧温度升高，莫来石晶须逐渐烧结；试样经1750℃煅烧3h后，显气孔率为1.4%，体积密度为2.89g/cm3，常温耐压强度为648MPa。烧结机理分析表明试样在1300～1500℃为固相烧结，烧结传质方式为体积扩散；当煅烧温度高于1600℃时，试样中生成少量的液相，液相的存在起到烧结助剂作用，使试样致密化过程明显加快，晶粒尺寸显著增大。