莫来石陶瓷的主晶相是莫来石。莫来石陶瓷是SiO2-Al2O3(二氧化硅-氧化铝)系陶瓷中最稳定、最重要的二元陶瓷,其组分中的氧化铝含量在71%-78%之间波动。莫来石陶瓷包括普通莫来石陶瓷、高纯莫来石陶瓷两大类。
普通莫来石陶瓷制备以铝硅酸盐矿物为原料经烧结得到。由于原料纯度低,普通莫来石陶瓷杂质含量高,力学性能、热学性能较差,通常用作一般耐火材料。近年来,莫来石陶瓷正在向高纯、高致密、超高温度方向发展,高纯莫来石陶瓷成为技术趋势。
高纯莫来石陶瓷可用作耐火材料,用于高温窑炉建造领域,用来生产窑炉用各种内衬,也可用于冶金领域,用来制造金属熔融坩埚;可用作高温结构材料,用于发动机制造领域,用来生产航空发动机排气管、汽车发动机缸盖;可用作高温防护材料,用来制造高温防护管、热电偶保护管。
高纯莫来石陶瓷为斜方晶系,光线双折射小,吸光性能高,具有一定透明度,可用作红外透过光学材料,能够应用在高温环境中;除此之外,莫来石陶瓷还可用作电子封装材料,满足半导体产业对陶瓷封装基板性能要求不断提高的需求,能够缩短信号传递时间、提高信号传递速度。
高纯莫来石陶瓷制备工艺主要包括溶胶凝胶法、微波合成法、共沉淀法、水热法等,这些工艺各有优缺点。例如,溶胶凝胶法反应过程易于控制、产品纯度高,但制备周期长、工业生产难度大;微波合成法可以在低温条件下快速制备高纯度陶瓷粉末,但规模化生产难度较大。
新思界
行业分析人士表示,我国高纯莫来石陶瓷相关制备工艺、材料性能、应用研究机构主要有河海大学、河北邯郸陶瓷研究院、景德镇陶瓷学院、盐城工学院、南京化工大学、浙江大学等。高纯莫来石陶瓷作为高性能高温、耐火材料,下游适用范围广泛,在下游行业技术不断升级背景下,高纯莫来石陶瓷拥有良好市场发展空间。