中國粉體網(wǎng)訊 莫來石是Al2O3系統(tǒng)中唯一穩(wěn)定的物相，具有優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性，即使在1300℃的高溫條件下，其強度損失也很小，是一種很有潛力的高溫耐火材料。由于莫來石具有良好的力學(xué)性能、熱學(xué)、電學(xué)和光學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用于國防、工業(yè)、民用領(lǐng)域。
莫來石的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在：莫來石的合成原料在自然界中儲量豐富且取材便宜，例如高嶺土、鋁礬土、石英、粘土、硅線石等；莫來石具有較好的力學(xué)性能，其力學(xué)性能隨著溫度的升高而增高，低熱膨脹系數(shù)，抗熱震性能好，高的抗腐蝕性和抗蠕變性；莫來石可以固溶大量的過渡金屬和外來原子。
莫來石的合成工藝
雖然莫來石在自然界中的儲量很少，但是用于人工合成莫來石的原料較為普通而且在自然界的種類有很多種。合成莫來石所需要的原料主要有天然的鋁硅酸鹽礦物（藍晶石、黃玉、高嶺土、硅線石、十字石、紅柱石等）和化工合成原料（氫氧化鋁、氧化鋁、氧化硅或其它的含鋁含硅前驅(qū)體）。
莫來石的合成方法可以分為固相合成反應(yīng)和溶膠凝膠法、液態(tài)工藝（例如水熱法）和氣相合成工藝。按常用的固相和液相合成工藝來分，可以將合成的莫來石分為燒結(jié)莫來石和熔融莫來石。這個劃分主要是根據(jù)合成過程中的加熱溫度來決定。燒結(jié)莫來石是指在合成中的最高溫度只達到了莫來石的致密化溫度，而材料中沒有明顯的液相出現(xiàn)；而熔融莫來石是指在制備過程中熱處理溫度超過了原料的熔點，莫來石相在熔體中通過形核長大而形成的。
莫來石陶瓷的應(yīng)用
高溫結(jié)構(gòu)材料
莫來石材料具有較高的熔點和良好的高溫?zé)岱�(wěn)定性，除此以外，莫來石還具有優(yōu)良的抗蠕變性、抗腐蝕性和較低的線膨脹系數(shù)等特性，這些特性使得莫來石成為良好的耐火材料。主要成分為莫來石的耐火材料大多數(shù)用于制作高溫爐的前膛，還可用于各種窯爐的內(nèi)襯。在冶金工業(yè)中，莫來石耐火材料主要用于制作熱風(fēng)爐磚和窯具磚。另外，由于莫來石材料具有良好的氣密性和抗腐蝕性，因此莫來石材料還可應(yīng)用于坩堝、熱電偶管和防護管等耐熱材料方面。
電子封裝材料
莫來石因其本身較低的介電常數(shù)和熱膨脹系數(shù)使其在電子封裝材料方面具有廣泛應(yīng)用。與硅相比，莫來石的熱膨脹稍高，為了提高兩者的匹配性能，降低燒結(jié)溫度，可以通過制備莫來石與玻璃以及膨脹系數(shù)較低的陶瓷（鋰輝石或堇青石）的復(fù)合材料。日本的Yamamar玻璃生產(chǎn)公司便是通過這一技術(shù)經(jīng)過開發(fā)制備出了感應(yīng)線圈電容、承載半導(dǎo)體器件和電阻的莫來石玻璃陶瓷材料。除此以來，莫來石玻璃復(fù)合材料在日本的日立公司的超級計算機中也得到了應(yīng)用。
光學(xué)材料
莫來石材料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、高溫強度、介電性能、抗熱震性能以及較好的中紅外透波性能等，這些優(yōu)良的特性使得莫來石在高溫光學(xué)窗口材料方面得到了獨特的應(yīng)用，主要應(yīng)用在高溫條件下受到機械應(yīng)力以及化學(xué)侵蝕性高、條件較為苛刻的惡劣環(huán)境下。在光學(xué)方面，除了在紅外窗口材料方面的應(yīng)用之外，激光晶體材料也是莫來石一方面的應(yīng)用。用莫來石材料作為基質(zhì)晶體，摻入激活離子后能得到性能優(yōu)良的莫來石基體發(fā)光材料。
其他
莫來石材料除在高溫結(jié)構(gòu)材料、電子封裝材料以及光學(xué)材料方面的應(yīng)用以外，還可以與其他材料通過復(fù)合制備出性能更好的復(fù)合材料。莫來石雖然有很多優(yōu)良的性能，但是卻具有較低的強度和斷裂韌性，所以，通常最常用的方法是添加各種增韌劑，例如，SiC晶須和氧化鋯粒子來制備復(fù)合材料，以增強莫來石的強度和斷裂韌性。莫來石還可以與金屬復(fù)合，如Fe-3Al2O3·2SiO2，具有耐高溫、耐腐蝕和高強度等性能。莫來石-堇青石復(fù)合材料可以提高材料的抗熱震性能及高溫性能。為提高莫來石材料的抗熱震性能，還可以將莫來石與高硅氧材料進行復(fù)合，使莫來石材料形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
參考資料：
李豪.莫來石及堇青石/莫來石多孔陶瓷的制備與性能
李秋梅.細晶莫來石陶瓷的研究
趙月明、王彩霞等.莫來石陶瓷的應(yīng)用與制備進展
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