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锂辉石在耐热瓷中的应用
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| (发布日期:2007-3-14 19:51:43) |
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锂辉石作为一种陶瓷原料，在国外早巳进行了卓有成效的研究。在国外，普遍引用锂辉石作为玻璃和陶瓷的熔剂原料。特别是家庭用餐具，多提倡用锂质瓷，它可直接在微波炉内烤烧—>餐桌+冰箱冷藏。锂质耐火炊具可在各种热源下炸、炒、炖、煮食品，经受长期的急热急冷条件下的考验而完好无损，具有良好的热稳定性能。
锂辉石原料中的锂，其化学活性比钾钠都要强，助熔作用也比钾钠要强得多，可降低陶瓷制品的烧成温度。此外，锂质熔液熔解石英的能力也大，可与SiO2发生反应，生成热膨胀系数极低的β-锂铝硅酸盐固熔体。利用锂辉石制成的锂辉石质低热膨胀陶瓷及低热膨胀釉料有许多优点，因而用途广泛。如用于微波炉内的托盘、电磁灶面板、厨房用耐热餐具、窑具、热电偶保护管、汽轮机叶片、火花塞以及用于生产低热膨胀系数泡沫陶瓷、轻质陶瓷和尺寸稳定的耐火材料。
在低热膨胀陶瓷坯体中，传统的高岭石一长石叫英陶瓷体系中，石英在1200℃的温度下很少参加反应，但加入30％—80％锂辉石后，在锂辉石一高岭石一长石陶瓷体系中，石英在1100℃的温度下就参加了反应。不过石英的含量不要超过30％(石英在20％时效果最好)，否则效果就不好。由于锂对石英有很强的助熔作用，石英在坯体开始产生液相后就不断熔解，但熔解的速度很慢。方石英的形鲢在熔体中石英的熔解速度小于石英向方石英转化速度时才有可能，在这里Li对SiO2：有如下作用：1、可使石英不断熔解于熔体中，抑制了残余石英向方石英转化。众所周知，方石英的热膨胀系数比石英大得多，且石英向方石英转化会产生很大的体积膨胀，因此，L抑制石英向方石英转化是很有意义的。2、I，真可降低t3--石英向一石英的晶型转变温度，使卜石英在更宽广的温度区域内稳定。由于β-石英的热膨胀系数很低(在600—800~C为0．2X10-6/℃)。这对降低坯体的热膨胀系数有重
要意义。3、卜镀辉石具有很强的析晶能力，具有特殊意义的是当其从熔体中析出时，因熔体晶格中吸纳了相当数量的SiO2，使得熔体中游离的SiO2含量减少，致使方石英不会因熔体中硅过硅和而结晶。 在低热膨胀坯体的应用中，化学组成范围为：SiO258．20—70．15％，Al2O322.43-37．31％，Li2O1．96—4．92％。要获得热膨胀系数小于2X 10-6/℃(20-800℃)的坯体，化学组成范围为：SiO2 61．12—70．15％，Al2O3 22．43—31．17％，Li2O 2．51—4．92％。其它成分如Fe2O3、MgO、CaO、K2O和Na2O对坯体的烧成起助熔作用，它们一般不组成单独矿物相，多数仍熔于玻璃相中，少数则进入β-锂辉石固熔体或莫来石等晶格中。对坯体的性质起决定作用的化学组分的是SiO2，Al2O3，Li2O，它们在瓷体构成主晶相卜镀辉石固熔体和莫来石。
同时，锂辉石另一个非常大的作用就是助熔作用，可大大降低烧成温度，还提高玻化程度，改善表面光泽度，提高抗污染能力，降低吸水率，提高机械强度，具有一定的抗酸碱能力，可与一般的洗涤剂、食物酸接触。
信息来源：实用陶瓷生产技术汇编
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