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鋇長石
鎖定
- 中文名
- 鋇長石
- 外文名
- barium feldspar
- 別 名
- 正長石
- 化學式
- BaAl2Si2O8
- 特 點
- 熔點低熔融間隔時間長
- 學 科
- 冶金
目錄
鋇長石簡介
鋇長石是鉀、鈉、鈣等鹼金屬或鹼土金屬的鋁硅酸鹽礦物,也叫正長石。鋇長石(BaAl2Si2O8)屬單斜晶系,比重2.56~2.59g/cm3,它具有熔點低(1150±20℃),熔融間隔時間長,熔融粘度高等特點,廣泛應用於陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、電瓷、研磨材料等工業部門及制鉀肥用。
鋇長石單斜鋇長石對BAS 玻璃陶瓷相變的影響
鋇長石熔點為1760 ℃, 以鋇長石為主晶相的BAS(BaO -Al2O3 -SiO2)玻璃陶瓷因高的耐熱性與良好的抗氧化性, 有可能成為1200 ℃以上工作的陶瓷複合材料基體。鋇長石晶型結構複雜, 還沒有被完全瞭解。一般認為, 具有單斜晶型結構的鋇長石在1590 ℃以下是穩定相, 有較小的線膨脹係數(2.3 ×10-6/ ℃), 可以與常用的陶瓷纖維(或晶須)的線膨脹係數相匹配。具有六方晶型結構的鋇長石在1590 ℃以下是亞穩相, 在約300 ℃時還經歷六方→正交晶型的可逆相變, 伴隨有3%~4%的體積變化, 六方相鋇長石具有8.0 ×10-6/ ℃的線膨脹係數。顯然, 單斜相鋇長石適合作為複合材料的基體材料。然而, 在BAS 玻璃的晶化過程中, 六方相總是優先析出並且很難轉變為單斜相。因此, 獲得主晶相為單斜鋇長石的BAS 玻璃陶瓷是BAS 玻璃陶瓷研究中的重要領域。在BAS 玻璃中加入Li2O 或CaF2 能有效促進BAS 玻璃陶瓷中的六方相向單斜相轉變, 但易形成低熔點玻璃相而降低材料高温力學性能。在BAS 玻璃中直接加入單斜鋇長石粉體作為晶種促進相變, 可以避免形成低熔點玻璃相BAS 玻璃的熔化温度高達2000 ℃, 容易造成高温坩堝污染, 損害材料的高温力學性能。採用溶膠-凝膠法低温合成BAS 凝膠玻璃的研究也在進行中。
鋇長石鋇長石合成顏料的可能性
關於BaO -Al2O3-SiO2體系, 國內外已有較多的研究和報道, 普遍認為高温六方晶系長石生成和發育於轉變温度1590℃ 。儘管在此温度下不穩定, 但它仍以堅固的亞穩態趨勢而存在。具體表現在高嶺土和碳酸鋇反應, 最終能形成透明狀物質。另據報道, 鋇長石在300 ℃時發生的
互變過程中的體積變化較大。正是由於這種情況, 六方晶系鋇長石不能實際用作陶瓷材料。然而, 它所顯示的其它技術特性, 如耐火低熱膨脹係數, 硅、鋁、鋇等陽離子在長石中的存在, 使之能被一些過渡元素的陽離子所取代, 因此獲得陶瓷顏料是可能的。
鋇長石鋇長石陶瓷的微波介電性能
微波測試頻率為17.31GHz時,所製備的鋇長石陶瓷介電常數最低達到3.59,相近數值在微波低介電陶瓷領域尚無報道。用莫來石替代部分SiO2和Al2O3製備鋇長石陶瓷,能使鋇長石的燒結温度降低200℃~300℃,且燒結温度變寬。隨BaO含量增加,介電常數快速減小;隨莫來石含量增加,介電常數提高。BaO和莫來石對介電性能影響大小的順序為:BaO>莫來石
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鋇長石人工合成鋇長石的試驗
(1)採用高嶺土或多水高嶺土和重晶石為原料, 由固相反應人工合成鋇長石的實驗結果表明, 在1330 ℃以下出現的均為六方鋇長石;隨着温度的提高, 發生六方→單斜鋇長石的相轉變;其最佳温度範圍為1500 ~1560 ℃, 但是直到1600 ℃, 樣品開始出現熔化時為止, 也不能完全形成單一的單斜鋇長石。
(2)合成鋇長石的工藝條件:包括試樣成型方法、升温速度、保温時間和顆粒大小等。
(3)高嶺土原料的化學成分、礦物組成等影響鋇長石的相轉變温度及熱穩定性質。
(4)電子顯微鏡下的觀測結果可以進一步瞭解到不同温度、不同保温時間及不同工藝條件下試樣的燒結狀況。
(5)通過測量鋇長石的熱膨脹係數, 由膨脹係數大小可以得知六方鋇長石含量相對高低
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