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堇青石的结构与膨胀性

发布时间:2018/3/19 10:05:53

  合成堇青石具有较低而均匀的热膨胀系数,在25〜1000℃间一般为1.5×10-6℃-1(由于所合成坯体的密度、堇青石结晶状态等不尽一致,故所报道的数值也不完全一样)。这与堇青石的结构及晶体形状有关,一方面堇青石晶体结构中的离子排列不紧密,晶格内有较大的空隙,因此晶体沿各轴向呈现出的膨胀系数都不大,沿a 轴方向为2.90×10-6℃-1(25~1000℃),沿c轴方向甚至为-1.10×10-6℃-1(25〜1000℃),即堇青石晶体的膨胀性呈各向异性;另一方面,在具有多晶结构的合成堇青石坯体中,加热时沿a轴的正膨胀要补偿沿c轴的负膨胀(收缩),因而其表现出来的宏观膨胀系数较低。

  堇青石膨胀的各向异性在挤出成型的合成坯体中表现非常明显。例如以滑石和高岭土为原料,在1400℃下烧成后不同成型方法所得到的的堇青石坯体膨胀系数(25〜1000℃) 如下:

  平行于挤出方向:0.7×10-6℃-1

  垂直于挤出方向:1.9×10-6℃-1

  等静压成型(无方向):1.3×10-6℃-1

  这是由于挤出成型法使层状原料-滑石产生沿挤出轴方向的定向排列造成的,堇青石结晶方向取决于滑石的定向排列。在以挤出法成型合成堇青石坯体、堇青石-莫来石空心产品(如:支柱、空心棚板)及堇青石蜂窝陶瓷时应注意这现象。将滑石预先煅烧或改用其它含镁原料可以消除这一现象。

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