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莫来石具有高温强度大、抗蠕变、热膨胀系数小和抗热震性好等特点,因此具有耐高温、耐磨损、抗氧化等优良性能,所以莫来石晶须是一种性能优异的复合材料增强体,可以用于提高金属和陶瓷基复合材料的综合性能。而且与非氧化物晶须相比,莫来石晶须具有优异的抗氧化性,能够在高温氧化条件下使用。本文对红柱石制备莫来石晶须以及莫来石晶须的应用进行了研究。红柱石矿粉莫来石化研究表明,单纯红柱石矿粉在1500℃时,才完全转化为莫来石和β-石英相。在红柱石矿粉中加入氧化铝有助于消耗多余的SiO2,促进红柱石的二次莫来石化反应。外加剂对红柱石莫来石化后莫来石形态的影响表明,加入一定量外加剂AlF3的,可以降低红柱石完全莫来石化的温度。适量增加外加剂AlF3的含量,可以使红柱石矿物在相对较低的温度下发生完全莫来石化。莫来石晶粒的长径比与反应时气相中氟化铝的浓度有一定的关系。配方为M3(68wt%红柱石+32wt%氧化铝),外加6wt%AlF3,在1400℃保温4h时,成功利用红柱石制得了莫来石晶须。所制得的莫来石晶须直径为0.5-2.0μm,长径比为20-40。但是莫来石晶须的尺寸还不够均匀,并夹有杂质,需要进一步优化处理。当外加剂为氟化铝时,莫来石晶须生长可能遵循的是气固(Vapor-Solid)生长机理。加入氧化镁后,未发现对红柱石莫来石化后莫来石形态有明显的影响。加入氧化硼后,得到尺寸相对均匀的短小莫来石晶粒,且随着氧化硼加入量的增加,莫来石晶粒尺寸有减小的趋势。莫来石晶须应用研究表明,随着莫来石晶须含量的增加,陶瓷材料的抗折强度均有一定程度的提高,出现了先增加后缓慢降低的现象。当莫来石晶须加入量为20wt%时,材料的抗折强度最大,可达105MPa。同时材料的抗热震性也有增大的趋势,当莫来石晶须加入量为30wt%时,材料的抗热震次数最多,可达26次。说明莫来石晶须的加入确实对基体材料起到了增强的作用并提高了材料的抗热震性。