由于堇青石與多種催化劑匹配性好,比表面積大、熱膨脹系數(shù)小以及抗熱震性好等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)該。張華等人用粘土、滑石和氧化鋁制備了堇青石質(zhì)(2MgO·2Al2O3·5SiO2)蜂窩陶瓷,該陶瓷具有熱膨脹系數(shù)低、氣孔率高的優(yōu)點(diǎn)。
堇青石雖然有很多優(yōu)點(diǎn),目前得到了廣泛關(guān)注,但仍然存在缺點(diǎn),即耐熱性稍差,所以很多后續(xù)的研究都將重點(diǎn)集中了在堇青石中添加其他材料來提高堇青石性能方面。在堇青石中添加一些添加劑,可以促進(jìn)堇青石燒結(jié)、降低熱膨脹系數(shù)、提高抗熱震性等,通常的添加劑有硅線石、碳化硅、氧化鋯、氧化鍺、碳酸鋰以及氟化鈣等[17],添加后燒結(jié)形成硅線石-堇青石、莫來石-堇青石、鈦酸鋁-堇青石、尖晶石-堇青石等復(fù)相材料。
許永貴等[23]按重量百分比為40%~70%的堇青石,5%~15%的硅線石,10%~20%的紅柱石和15%~35%的鋯英石的原料制備了蓄熱式陶瓷球和蜂窩體,經(jīng)測試90%的樣品抗熱震次數(shù)大于35次,為合格產(chǎn)品,并且樣品性能優(yōu)于氧化鋁陶瓷球。山東理工大學(xué)的白佳海[24]制備了碳化硅-堇青石質(zhì)多孔陶瓷,測試結(jié)果顯示,碳化硅-堇青石多孔陶瓷與碳化硅多孔陶瓷相比,抗折強(qiáng)度顯著提高,熱膨脹系數(shù)明顯降低,但顯氣孔率有所降低。杜永娟等[25]從調(diào)整合理的化學(xué)組成、添加不同量和種類的添加劑、改善燒成工藝等幾個(gè)方面敘述了降低蜂窩狀堇青石陶瓷材料熱膨脹的途徑,而且在上述幾種途徑均取得了有益效果。AgrawalD．K．等[26]用GeO2來替代堇青石中的SiO2,研究了MgO·2Al2O3·(5-x)SiO2·xGeO2的熱膨脹系數(shù)隨GeO2加入量變化而變化的規(guī)律,當(dāng)x≤1時(shí)熱膨脹系數(shù)總體是降低的。吳皆正等[27]在堇青石中引入氧化鋯來達(dá)到增韌和強(qiáng)的目的?？姳蟮萚28]將磷酸鹽、鋰鋁硅酸鹽引入堇青石來降低燒結(jié)溫度,提高密度,降低熱膨脹系數(shù)。
