熔融石英陶瓷具有耐腐蚀性强、抗热震性高、导热系数低等优良性能,作为结构材料和功能材料应用到诸多领域。熔融石英陶瓷的制备方法主要为注浆成型工艺和注凝成型工艺。注浆成型制备熔融石英陶瓷工艺简单,但坯体成型时间长,均匀性差,产品生产周期长。注凝成型制备熔融石英陶瓷可以缩短坯体成型时间,但制备的产品强度不高。本文研究了高固相、低粘度、悬浮稳定性好的熔融石英浆料制备工艺,提高了制品整体均匀性。采用注凝成型工艺制备了高强度熔融石英陶瓷,缩短生产周期,节约成本,解决注凝成型制备熔融石英陶瓷强度低的问题。论文系统研究了注浆成型中原料颗粒级配、固相含量、pH值、真空时间、分散剂种类及添加量、甩料时间对熔融石英陶瓷浆料性能的影响;注凝成型中超声振动、引发剂、温度、单体、烧结制度对熔融石英陶瓷性能的影响。利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子密度仪、万能试验机对样品进行表征。主要研究结果如下:1.在制备注浆成型熔融石英浆料方面。不同原料颗粒级配可以降低熔融石英料浆的粘度,提高样品的体积密度和抗弯强度。当细颗粒含量较高时,浆料粘度较大,流动性较差,增加粗颗粒的含量,浆料粘度降低,但过量的粗颗粒不利于样品致密化,也影响坯体成型。当原料颗粒级配A:B:C为5:3:2时,料浆粘度为99.55 mPa·s,体积密度达到1.92 g/cm~3,颗粒堆积紧密,致密度高;研究了不同固相含量的熔融石英浆料的粘度和成型后坯体密度,当固相含量为84%时浆料粘度为219 mPa?s,坯体体积密度为1.65 g/cm~3;随着pH值的增加,浆料的Zeta电位绝对值增加,当浆料的pH控制在4-5之间,浆料具有较大的Zeta电位值,稳定性最佳;随着浆料抽真空时间的增加,坯体的体积密度先增加,然后逐渐趋于稳定,最佳真空时间为15 min;研究了分散剂聚丙烯酰胺、羟甲基纤维素、乳酸、乙酸、乳酸-聚丙烯酰胺对熔融石英陶瓷浆料性能的影响,发现添加0.07 wt.%聚丙烯酰胺的效果最佳,浆料的粘度为425 mPa?s,静置24 h后沉降高度为0.7 cm;当甩料时间为4 h时,浆料粘度低至120 mPa?s,浆料具有良好的流动性。2.在注凝成型工艺制备熔融石英陶瓷方面。浆料的固化时间随着引发剂添加量、固化温度的增加而缩短,当引发剂添加量为0.15 wt.%,固化温度增加到70℃时,浆料的固化时间为33 min,固化时间适中;超声时间为15 min时,浆料的粘度为270mPa?s,坯体体积密度为1.65 g/cm~3,坯体内部颗粒分布均匀;单体(N-MAM)的添加量为1.2 wt.%时,坯体抗弯强度为14.03 MPa,坯体的强度较高,可实现坯体的机械加工;样品烧成过程中,在200℃-600℃之间升温速率为3℃/min,600℃-烧结温度之间升温速率为6℃/min为宜,最佳烧结温度为1180℃,保温时间为3 h,熔融石英陶瓷样品的体积密度为1.83 g/cm~3,抗弯强度达到43.62 MPa。样品内部颗粒分布均匀,致密度高,烧结后样品没有明显的析晶峰,保持非晶态。