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高温工业的快速发展,对耐火材料提出了更高的要求,市场对新型优质耐火材料的需求不断增加,六铝酸钙(CA6)作为一种新型的耐火材料受到大家广泛的关注。本论文采用固相反应烧结法合成了CA6粉体,并进行了CA6陶瓷、Ca Al12O19/A12O3(CA6/A)复相陶瓷、Ca Al12O19/(Mg Al2O4-A12O3)[CA6/(MA-A)]复相功能梯度陶瓷材料以及莫来石结合六铝酸钙轻质耐高温材料制备技术和性能优化技术的研究。探讨了片晶状和颗粒状CA6的生成条件以及CA6在A和MA-A基体中的增韧机制,取得了一些重要研究成果。研究表明CA6的晶粒形貌与原料的种类、A12O3初始原料的粒度、合成的温度以及制备工艺有关。以Al(OH)3和Ca CO3为原料,煅烧温度为1550℃,保温3h,可合成得到板片状发育良好的CA6。一步法制备的CA6陶瓷中晶粒呈板片状,两步法制备的CA6陶瓷中晶粒呈等轴状。两步法制备的CA6陶瓷材料的体积密度、抗折强度、硬度和断裂韧性以及抗热震性能均优于一步法制备的CA6陶瓷材料。研究发现随着Ca O添加量的增加,CA6/A陶瓷的体积密度和硬度逐渐减小,抗折强度和断裂韧性则呈现先增加后减小的趋势,当添加量为2 wt.%时,抗折强度和断裂韧性均达到最大值,分别为297 MPa和4.7 MPa·m1/2。以工业α-Al2O3和Mg O为原料,饱和Ca(CH3COO)2·H2O溶液为浸渗溶液,通过试样的局部分段液态浸渗法制备得到CA6/(MA-A)复相梯度陶瓷材料。复相材料的物相、显微结构和性能均呈现出梯度变化。复相材料的未浸渗段(MA-A)具有优异的耐磨,抗侵蚀和抗热震性能,能够起到结构支撑的作用,浸渗段(CA6/(MA-A))具有良好的断裂韧性,能够阻止裂纹的扩展,提高材料的抗剥落性能。研究发现制备的具有典型核壳结构的Al2O3包覆CA6微孔骨料呈类高尔夫球形,并且成型工艺和包覆层Al2O3粉体的粒度大小会影响微孔骨料的微观结构和性能。以高岭土、工业α-Al2O3和制备的微孔耐火骨料为原料,添加聚苯乙烯球(外加3wt.%),木屑(外加7.5wt.%)为造孔剂,外加3wt.%的硅溶胶,经1550℃烧结后,制备得到莫来石结合六铝酸钙轻质耐高温材料。其体积密度为0.71 g/cm3,耐压强度为2.48MPa,导热系数为0.186 W/m·K。