锆英石微粉高温固相合成研究.pdfVIP

第37卷第3期 成都理工大学学报(自然科学版) V01．37No．3 8L J0uRNAL0FcHENGDuuNIvERsITYoFTEcHNOL()GY(ScienceEdition) Jun．2010 2010年6月 TechnoIogy [文章编号]1671—9727(2010)03一0332-04 锆英石微粉高温固相合成研究 康厚军1 王晓丽1 卢喜瑞2 张 东1 崔春龙2 唐敬友2 (1．中国工程物理研究院核物理与化学研究所，四川绵阳621900； 2．西南科技大学资源与环境学院，四川绵阳621010) [摘要]为研究高温固相法制备锆荚石微粉的最佳工艺条件，以si02和z如粉体为原料，在 1500℃条件下进行锫英石微粉的人工合成。利用X射线衍射仪对合成产物进行物相与结构 分析，用扫描电子显微镜观察合成样品的微观结构。研究结果表明：Si02和Z内z粉体在 h，3h，4．5 h和6h 1500℃条件下通过保温1．5 h和6h均可制备出锆英石微粉，但保温4．5 所制备徽粉的纯度最好。利用高温固相制备方法进行锆荚石微粉的工业化生产，综合考虑生 产成本等相关因素。采用1500℃条件下保温4．5h的生产工艺比较合适，其样品粒度主要集中 在o．2～1．5呻之闻。 [关键词]错英石，微粉，高温固相法，合成 [分类号]TQl34．12 [文献标识码]A 锆英石(亦称锆石、锆砂)分子式为ZrSiO。，石的消耗量一直稳定在168kt左右。此外，锆英 属四方晶系，晶体通常呈四方双锥状、柱状和板 石的另一个高速增长的用途是作为电视机和计算 状[1]，其理论组成为67．2％的Zr0：和32．8％的机显示器面板玻璃的成分，用以吸收产生的电磁 kt[1 si02[2]。因其具有较高的热分解温度、较好的化辐射，目前这一用途的年用量已达80 0。。中 学稳定性、较小的热膨胀系数、优良的抗热震性能 国的锆英石资源并不丰富，仅在广东、海南、山东、 和抗渣性等物化性能而被广泛应用于耐火材料、 台湾等地方有少量锆英石矿。随着锆英石需求量 铸造、陶瓷、电子工业及核废物矿物固化等相关领 的逐渐增加，这就要求必须采用人工合成的方法 域‘3～9。。 来满足这一日益增长的需求。 近年来由于金属冶炼加工温度的不断提高， 早期利用高温固相法制备锆英石通常是采用 进而对耐火材料提出了更高的要求，而锆英石因 Zr0：和SiO：(石英、方石英或磷石英)为原料直 其具有良好的耐热性能而被越来越广泛地应用于 耐火材料领域，到2000年，在耐火材料领域锆英 石的使用量已达到158kt。在过去的20a中，锆 1 英石在墙地砖、卫生洁具瓷和餐具瓷等方面的用 为在1 315～1 量也呈现出迅速增长的态势，其消耗量已占锆英 的结果表明ZrSi0。是在1 430℃间合成。 石消耗总量的近50％。在铸造领域所使用锫英 由于受原料及制备方法的限制，他们都没有确定 [收稿日期]2009一08—26 [基金项目]国家自然科学基金委员会一中国工程物理研究院联合基金资助项目I西南科技大学核废物与环 境安全国防重点学科实验室资助项目 万方数据 第3期 康厚军等：锆英石微