【摘 要】
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本课题通过研究高岭土Al2O3·2SiO2·2H2O和Al2O3在烧结过程中复合铁酸钙生成的行为差异,获得了不同温度下高岭土和Al2O3的物相转变过程。在固相反应阶段采用综合热分析仪TG-
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本课题通过研究高岭土Al2O3·2SiO2·2H2O和Al2O3在烧结过程中复合铁酸钙生成的行为差异,获得了不同温度下高岭土和Al2O3的物相转变过程。在固相反应阶段采用综合热分析仪TG-DSC分析了复合铁酸钙生成反应历程,确定了前体化合物的开始生成温度;并通过原位X射线衍射分析了反应过程中相演变规律。当高岭土含量较低时,反应过程中形成的钙铝黄长石Ca2Al2SiO7作为中间相参与针状铁酸钙的生成。随着高岭土含量的增加,物相中的Ca2Al2SiO7开始向钙长石CaAl2Si2O8转化,并且随着温度的升高,Fe2O3的含量逐渐降低,反应过程中总热重损失增加,提高了复合铁酸钙的分解温度。烧结中高岭土在反应过程中形成SFCA-I的温度区间为10001100℃,并且在1150℃左右SFCA-I的含量达到最大。轹应过程中随着烧结温度的逐渐升高,物相中的氧化铝开始固溶进铁酸钙从而形成CaAl2Fe4O10。Al2O3含量的增加,扩大了反应过程中铁酸钙的稳定范围,提高了铁酸钙的生成速率。在烧结过程中,随着Al2O3含量降低,矿相中开始出现大量的孔洞,其在热应力的作用下裂纹发育并逐渐扩大。Al2O3含量较低时,烧结矿中Al2O3主要存在于复合铁酸钙中,反应过程中继续增加Al2O3含量导致SFCA中Al2O3达到饱和,Al2O3逐步参与玻璃相的生成。
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