多孔莫来石性能优化的研究进展

王露露 马北越 刘春明 田家龙 于景坤

1）东北大学 材料科学与工程学院 辽宁沈阳 110819

2）东北大学 冶金学院 辽宁沈阳 110819

莫来石具有高温力学性能优异、热导率低、热膨胀系数低、介电常数低和化学稳定性好等优点，被广泛应用于窑具、喷嘴和电子设备等功能陶瓷和结构陶瓷领域［1－3］。莫来石性能上的各向异性是由于（Al，Si）O4四面体无序排列使得莫来石晶体结构上具有各向异性所致［4－6］。多孔莫来石陶瓷可用作高温热绝缘材料、高温熔体过滤材料等。研究人员为了改善材料的韧性和脆性，常以莫来石为基体材料，莫来石晶须或纤维作为增强体材料，或者结合堇青石、SiC等制备复合材料，或采用复合制备方法制备多孔莫来石陶瓷等［7－9］。

本文中侧重从制备多孔莫来石陶瓷的原料和元素掺杂等方面论述了其对于多孔莫来石陶瓷性能的影响，同时指出了其在制备和应用过程中存在的问题，并展望了多孔莫来石陶瓷未来的发展趋势。

1 原料种类对多孔莫来石陶瓷性能的影响

1．1 选用天然矿物原料

研究者使用天然矿物原料制备多孔莫来石时，一般采用高岭土、硅线石、红柱石和蓝晶石，四者均属于富硅天然矿物原料。高岭土高温反应合成多孔莫来石的过程中产生一定量SiO2杂质相，研究者一般采用富铝法消除SiO2杂质相［10－11］。常用的Al源有不同晶型Al2O3、Al（OH）3、AlF3、硫酸铝等［10－14］。

王章［14］以煤系高岭土为原料，尿素为造孔剂，制备出开口气孔率为60．2%～79．8%、抗压强度为0．4～49．8 MPa、体积密度为0．61～1．22 g·cm－3的多孔莫来石陶瓷。……