Tổng hợp và khảo sát một số tính chất của Gốm cordierite

Bài báo giới thiệu kết quả tổng hợp gốm cordierite bằng phương pháp đồng kết tủa Mg2+ v Al3+ trong huyền phù cao lanh A Lưới và khảo sát một số tính chất của nó.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp và khảo sát một số tính chất của Gốm cordieriteT¹p chÝ Hãa häc, T. 43 (5), Tr. 554 - 558, 2005 tæng hîp vµ kh¶o s¸t mét sè tÝnh chÊt cña GèM CORDIERITE §Õn Tßa so¹n 13-10-2004Phan V¨n T êng , Ng« Sü L ¬ng1, TrÇn Ngäc TuyÒn2, Phan ThÞ Ho ng Oanh2 1 1 Khoa Hãa häc, Tr êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, §¹i häc Quèc gia H) Néi 2 Khoa Hãa häc, Tr êng §¹i häc Khoa häc, §¹i häc HuÕ Summary Synthesis of cordierite ceramics by the co-precipitation reaction in Aluoi kaolin suspension system was investigated. Cordierite formation in this system is attributed to the reaction between SiO2 and sapphirine phase, which resulted from metastable kaolinite and decomposed MgO and Al2O3 at about 1000oC. Cordierite sintered at 1300oC and it showed a linear thermal expansion coefficient of 2.8.10-6/oC. Its microstructure exhibited small sized grain (2 µm) with high uniform grain size distribution. Obtained cordierite which possesses a very low dielectric constant ( 7.5) and particularlly a very low loss angel (tg < 0.03) can be used as an excellent insulator material. I - Më §ÇU v Al3+ trong huyÒn phï cao lanh A L4íi víi t¸c nh©n kÕt tña (NH4)2CO3. Phèi liÖu ®4îc sÊy kh« Cordierite (2MgO.2Al2O3.5SiO2) l lo¹i vËt ë 105oC v nung s¬ bé ë 700oC trong 3 giê.liÖu cã h»ng sè ®iÖn m«i bÐ, cã ®é bÒn nhiÖt, MÉu sau khi nung s¬ bé ®4îc t¹o viªn h×nh trôbÒn c¬, bÒn hãa cao v ®Æc biÖt cã hÖ sè gi.n në ( = 12 mm, h = 1 mm) theo ph4¬ng ph¸p nÐn 1nhiÖt rÊt bÐ. V× thÕ, gèm cordierite ®4îc sö dông chiÒu b»ng m¸y Ðp thñy lùc DANIR (§antrong nhiÒu lÜnh vùc [2]. §Ó h¹ thÊp nhiÖt ®é M¹ch) víi lùc Ðp 5.000 KG/cm2.nung còng nh4 c¶i thiÖn sù thiªu kÕt cña C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra khi nung ®4îc kh¶o s¸tcordierite, ®. cã nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu trªn m¸y ph©n tÝch nhiÖt 2960 SDT V3.0F (h.ngtæng hîp cordierite dùa trªn nÒn kho¸ng TA Instruments, Mü), nhiÖt ®é nung cùc ®¹i:kaolinite [4 - 6]. Trong b i b¸o tr4íc ®©y [1], 1200oC, tèc ®é n©ng nhiÖt 10oC/phót, m«ichóng t«i giíi thiÖu kÕt qu¶ tæng hîp cordierite tr4êng kh«ng khÝ.tõ cao lanh H÷u Kh¸nh v cao lanh A L4íi víibét Mg(OH)2 theo ph4¬ng ph¸p khuÕch t¸n r¾n - §Ó kh¶o s¸t qu¸ tr×nh h×nh th nh phar¾n. Trong b i b¸o n y, chóng t«i giíi thiÖu kÕt cordierit, mÉu PD ®4îc nung ë c¸c nhiÖt ®é:qu¶ tæng hîp gèm cordierite b»ng ph4¬ng ph¸p 1000oC, 1100oC, 1150oC, 1200oC, 1250oC v®ång kÕt tña Mg2+ v Al3+ trong huyÒn phï cao 1300oC trong lß ®iÖn (LENTON, Mü), tèc ®élanh A L4íi v kh¶o s¸t mét sè tÝnh chÊt cña nã. n©ng nhiÖt 10oC/phót, thêi gian l4u 3 giê, m«i tr4êng kh«ng khÝ. MÉu PD sau khi nung ®4îc II - THùC NGHIÖM ký hiÖu t4¬ng øng theo nhiÖt ®é nung l PD1000, PD1100, PD1150, PD1200, PD1250 v Phèi liÖu cordierite (ký hiÖu l PD) ®4îc PD1300. Th nh phÇn pha tinh thÓ cña mÉu sau®iÒu chÕ b»ng ph4¬ng ph¸p ®ång kÕt tña Mg2+ khi nung ®4îc kh¶o s¸t b»ng ph4¬ng ph¸p nhiÔu554x¹ tia X (SIEMENS D5005, §øc) víi Cu nhiÖt ®é tõ 25oC ÷ 800oC.K , step 0,03o, step time 1s. §Ó kh¶o s¸t vi cÊu tróc cña gèm cordierite, III - kÕt qu¶ v th¶o luËnmÉu sau khi nung thiªu kÕt ®4îc m i nh½n bãngbÒ mÆt v xö lý bÒ mÆt (eching) b»ng dung dÞch 1. Sù h×nh th nh pha cordieriteHF 5% trong thêi gian 10s. MÉu ®4îc ®4îc H×nh 1 tr×nh b y gi¶n ®å DTA v TG cñaquan s¸t b»ng hiÓn vi ®iÖn tö quÐt (SEM) (h.ng mÉu PD v cao lanh A L4íi (ký hiÖu l CLAL).JEOL, NhËt B¶n). KÕt qu¶ cho thÊy, ®èi víi mÉu CLAL, pic thu §iÖn dung (C) v gãc tæn thÊt ®iÖn m«i (tg ) nhiÖt ë 505oC l kÕt qu¶ sù mÊt n4íc hãa häc®4îc ®o trªn mÉu h×nh ®Üa ( = 10 mm, h = 1 cña kho¸ng kaolinite øng víi qu¸ tr×nh ph©n hñymm), mÉu ®4îc m i nh½n b»ng thiÕt bÞ Labpol kaolinite th nh meta-kaolinite. Pic táa nhiÖt ëDuo 8 (Anh) cho song ph¼ng v t¹o ®iÖn cùc 977oC øng víi sù t¹o th nh kho¸ng mullite. §èib»ng líp phñ b¹c (Ag). Gi¸ trÞ ®iÖn dung v gãc víi mÉu PD, hiÖu øng thu nhiÖt t¹i 238oC vtæn thÊt ®iÖn m«i cña mÉu ®4îc x¸c ®Þnh ë nhiÖt 416oC t4¬ng øng víi c¸c qu¸ tr×nh mÊt n4íc cña®é phßng trong d¶i tÇn sè f = 1 kHz ÷ 1 MHz Al(OH)3 v ph©n hñy cña MgCO3, trong khi ®ãb»ng thiÕt bÞ ph©n tÝch trë kh¸ng Hioki 3532 hiÖu øng thu nhiÖt t¹i 527oC øng víi qu¸ tr×nhLCR (NhËt B¶n). ...