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莫来石陶瓷是铝硅酸盐矿物,具有耐火度高、抗热震性好、抗化学侵蚀、抗蠕变、荷重软化温度高、体积稳定性好、电绝缘性强等性质,是理想的高级耐火材料,莫来石的晶体化学式为3Al2O3·2SiO2。花岗岩石粉因为其成分复杂,矿物结构复杂,所以其综合再利用率比较低。近年来,国内外对花岗岩石粉综合再利用的研究也不是很多。本文主要研究了利用花岗岩石材加工生产中产生的大量废弃物——花岗岩石粉,以及粉煤灰、煤矸石和工业三氧化二铝制备莫来石陶瓷材料的可行性,通过大量的试验研究,探索出了利用花岗岩石粉、粉煤灰、煤矸石和工业三氧化二铝为原料制备莫来石陶瓷材料的试验配方,并对其性能、结构以及莫来石陶瓷材料的反应机理进行了探讨。实验以花岗岩石粉、粉煤灰、煤矸石和工业三氧化二铝为原料,通过混合研磨、压制成型、烧结等工艺流程,制备了莫来石陶瓷材料,并研究了原材料成分、烧结温度、成型压力等因素对材料性能的影响;其次,通过扫描电镜(SEM)和X—射线衍射(XRD)等检测手段,分析了花岗岩石粉、粉煤灰等莫来石化的机理和莫来石化过程中显微结构的变化,得出以下结论:通过实验测试分析,得到了合理的实验配方和工艺条件:花岗岩石粉占粉体总量为30%,粉煤灰占20%,煤矸石20%,三氧化二铝占30%时,成型压力为15kN、烧结温度为1650℃,保温时间为3小时,得到较为理想的莫来石陶瓷材料,显气孔率为9.47%,体积密度为2.76g/cm3,抗压强度为27.81MPa,线收缩率和体积收缩率分别为-0.34%和-0.72%,耐酸碱性分别为98.28%、94.16%。试样3所产生的莫来石的含量在1550℃前随温度的升高急剧增加,此后随温度的升高略有变化;在1450℃以前,莫来石化基本完成,此后莫来石的生成主要依靠二次莫来石化,且莫来石化产生的石英在室温时主要以非晶态的形式出现;在1550℃以前,试样的莫来石化程度对烧结温度比较敏感,此后敏感的程度降低。3种配方的试样在1450℃下烧结时,可能固相烧结起主要作用;1550℃下烧结后冷却至室温时,可能同时存在固相烧结和液相烧结;1650℃下烧结后冷却至室温时,可能再结晶和聚集再结晶起主要作用,主要是液相烧结,随着烧结温度的升高,试样中的莫来石晶粒发育得越来越完善,变得愈来愈粗大,甚至形成网络状的结构。