化学组分对微波合成堇青石-铁氧体基红外复合陶瓷结构与性能的影响

陆磊^1,2，樊希安^1,2，张坚义^1,2

1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室2. 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用教育部重点实验室

摘 要：以堇青石（Mg2Al4Si5O18）、Fe2O3、MnO2、CuO和Co2O3为原料,通过微波加热合成堇青石-铁氧体基红外复合陶瓷材料,利用X射线衍射、红外光谱仪、热重-差热分析等手段分析该复合陶瓷的物相组成与结构、辐射率及热稳定性,研究名义成分对复合陶瓷材料结构与性能的影响。结果表明:该复合陶瓷中的铁氧体为混合型尖晶石结构。铁氧体含量（质量分数,下同）为10%时,随原料粉末中Fe2O3含量增加或MnO2含量减少（即Fe2O3与MnO2的质量比增大）,Mn3+尖晶石相含量减少,但Fe2O3与MnO2的质量比对复合陶瓷辐射率的影响较小;w（Fe2O3）:w（MnO2）的值为3:1时,随铁氧体含量增加,堇青石的衍射峰向小角度方向偏移,堇青石的晶面间距增大,陶瓷材料的辐射率相应增加;当铁氧体含量为30%时,300℃下复合陶瓷在8¹4μm波段的红外辐射率达0.80⁰.89。此外,微波加热合成的堇青石-铁氧体基红外陶瓷热稳定性较好,可在1300℃高温环境下使用。

关键词：红外辐射;微波加热;铁氧体;堇青石;辐射率;