新型铝硅酸盐基低温（≤450℃）纳米复合陶瓷材料合成工艺及机理研究

新型铝硅酸盐基低温(≤450℃)纳米复合陶瓷材料合成工艺及机理研究陶瓷论坛StudyonthesynthesisandmechanIsmofnewaIumjnums．Iicate—basedJ0w．temperature(s450℃)nanophasecompos．teceramicmaleriaIs■郭小林(江西省陶瓷研究所景德镇市333000)二十世纪结构材料的发展趋势为提高材料强度与耐久性以及降低材料成本与能耗。新型铝硅酸盐复合材料体现了上述特点，铝硅酸盐材料在碱性条件下和干燥的温度阶段(50℃、350℃)范围内，通过低聚硅酸盐前驱体(一Si一0一A1一O一)的缩聚作用，可以发生低温聚合固化反应，在该反应中，铝硅酸盐成分溶解后，经过低温聚合固化作用转变成具有三维结构的聚合硅酸盐化合物从而具有较高的机械强度。新型铝硅酸盐复合材料是最近发展起来的新材料，具有有机高分子、陶瓷、水泥的优良性能，而且原材料丰富、工艺简单、价格低廉、节约能源等优点，其应用开发前景广泛。如何使铝硅酸盐复合材料优异的性能在结构材料中得到应用足很多人关注的焦点，但试验发现由于材料表面的大量碱析出，导致材料的抗水洗能力下降，这成为困扰铝硅酸盐复合材料发展的重要难题。本研究注意到如果通过对微米级基体材料颗粒的表面进行改性，达到纳米一微米颗粒级配，从而在提高其表面化学能的同时提高材料强度；引进高活性硅源，使其终产物以离子键和共价键为主的化学键键合更加稳固，从而将有助于提高材料的抗水洗能力，使其具有了广阔的应用前景。本文以改性粉煤灰为骨架，采用湿法改性工艺以及低温(≤450℃)热处理制度，设计并制备了新型的增强陶瓷基铝硅酸盐复合材料，并对这种材料的微观结构及其合成机理进行了初步的研究。1试验部分1．1仪器材料的形貌和微观结构采用KYKY—1000B型电子扫描电镜进行观察。在美国Nic01et5700型傅立叶红外光谱仪上进行材料的红外光谱微区分析。在英国MicrolahMK1I型X射线光电予能谱仪上进行材料的晶相分析。1．2试验采用湿法改性工艺，以KAl(S0．)．、12H．、0和碱性添加剂作为Al(0H)，的前驱体，通过溶胶～凝胶法对粉煤灰粉体进行表面包覆改性。称取O．9gKA1(S0。)。12H：0溶于适量水中，加热搅拌使其充分溶解。将溶液在80℃下边搅拌边缓慢滴加O．5mol／L的氨水至大量白色