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熔融石英陶瓷的注凝成型工艺及影响其性能的因素侯清麟;王迎霞;田靓;侯熠徽【摘要】熔融石英陶瓷的注凝成型是以熔融石英陶瓷粉末为原料,丙烯酰胺(AM)为有机单体、N-N'亚基丙烯酰胺(MBAM)为交联剂,引发剂为过硫酸胺(APS), pH调节剂为乳酸,制备成熔融石英陶瓷的一种新型胶态成型工艺.注凝成型工艺受到各种因素的影响,如固相含量、单体含量和单体与引发剂的比率、料浆的pH的值、烧结温度、是否添加助剂等.为了制备出性能优越的石英陶瓷,需经过不断探索和改进注凝成型工艺,综合考虑各种影响因素,制备具有更好性能的石英陶瓷.%The gelcasting of fused silica ceramics is a new type of colloidal forming process to prepare fused silica ceramics with the fused silica ceramics powder as the raw material, acrylamide (AM) as the organic monomer, N-N' subunits acrylamide (MBAM) as crosslinking agent,ammoniumsulfate(APS) as initiator,lactic acid as pH regulator. It was influenced by various factors,such as solid content,monomer content,the ratio of monomer to initiator,pH value of slurry,sintering temperature and whether to add additives. In order to produce superior performance of quartz ceramic,it is necessary to continuously explore and improve the injection process,take various influencing factors into consideration.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)002【总页数】3页(P1-2,18)【关键词】熔融石英陶瓷;注凝成型;影响因素【作者】侯清麟;王迎霞;田靓;侯熠徽【作者单位】湖南工业大学包装与材料工程学院,湖南株洲 412007;湘潭大学化工学院,湖南湘潭 411105;湖南工业大学包装与材料工程学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学包装与材料工程学院,湖南株洲 412007;湘潭大学化工学院,湖南湘潭411105;湖南工业大学包装与材料工程学院,湖南株洲 412007;湘潭大学化工学院,湖南湘潭 411105【正文语种】中文【中图分类】TQ174.751 熔融石英陶瓷的注凝成型工艺熔融石英陶瓷是以熔融石英或者石英为原料，经过破碎、成型、烧成等一系列制作工艺而制成的。
熔融石英的性能特点和使用一、熔融石英的性能特点和使用熔融石英材料在精铸型壳的使用上国外发达国家如美国的使用量和日本的使用量不断地逐年增加，特别是在硅溶胶型壳的面层方面有了很有经验的效果，在同锆英材料的使用和价格比上有了较大突破，是目前较为理想的工程应用材料。
熔融石英是用天然高纯度二氧化硅经电炉在高于1760℃以上温度熔融，随后快速冷却而制得的。
此过程将晶型SiO2转变为非晶型的玻璃熔体。
熔融石英熔化温度约1713℃，导热系数低，热膨胀系数几乎是所有耐火材料中最小的，因而它具有极高的热震稳定性。
所以，在焙烧和浇注过程中熔融石英型壳很少因温度剧变而破裂，是理想的熔模铸造制型的耐火材料，可作为面层或背层涂料用的耐火材料，以及撒砂材料。
熔融石英会部分或全面提高型壳性能。
熔融石英热膨胀系数小，有利于防止型壳在脱蜡和焙烧过程中开裂、变形，利于确保铸件尺寸稳定。
熔融石英纯净度高，所配涂料稳定性好；型壳高温抗蠕变能力提高。
熔融石英温度较低时的导热性较差，热容量小，仅为锆砂的一半，大多数金属液对它的润湿性较差，使得金属凝固层与型壳内表面间易产生间隙，热导率进一步减小，有利于壁薄铸件充型。
在高温下熔融石英的透明度高，能通过辐射传热，使其导热能力超过硅酸铝类壳。
而使铸件冷却较快，更易获得健全铸件。
铸件冷却时方石英又从高温型转变为低温型，同时体积产生骤变，使型壳出现无数裂纹，强度剧降，有利于脱壳进行。
熔融石英为酸性，能采用碱煮、碱爆等化学清砂方法去除型壳。
熔模铸造用熔融石英，其中SiO2所占的质量分数应为99.5%，配涂料用的粉料最好是270目或320目细粉占50%（质量分数），200目和120目粉各占25%（质量分数）。
耐火材料化学组成化学性质熔点/℃莫氏硬度密度/（g/cm3)膨胀系数①/×10-71/℃热导率/[W/(m2.k)]浸出性比较颜色熔融石英SiO2酸性1713 7 2.2 5 1.951②在热浓碱和氢酸条件下有良好的可溶性白色电熔刚玉Al2O3两性2030 9 3.99~4.0 86 12.560②在热碱条件下反应很差白色莫来石3Al2O3·2SiO2两性2030 6~7 2.7~2.9 54 1.214②在热碱条件下有轻微反应灰色到棕黄色高岭石熟料弱酸性1700~1790~5 2.4~2.6 50 -在热碱条件下有轻微反应灰色到棕黄色锆砂ZrSiO4弱酸性<1948 7~8 4.5~4.9 46 2.094③在热碱条件下有中等反应白色到棕黄色氧化锆ZriO2碱性2600 7~8 5.7 60 -①为0℃~1200℃间的膨胀系数平均值。
熔融石英光学元件熔融石英光学元件是一种重要的光学材料，广泛应用于光学系统中。
它具有优良的光学性能和化学稳定性，被广泛应用于激光器、光纤通信、光学成像等领域。
本文将从熔融石英光学元件的定义、特点、制备工艺及应用等方面进行介绍。
一、定义熔融石英是指经过高温熔融后再冷却固化而形成的石英玻璃。
与普通石英玻璃相比，熔融石英具有更高的纯度和更低的残留气体含量，其折射率和色散性能更加稳定。
因此，熔融石英常被用作光学元件的材料，以实现更高的光学性能。
二、特点1. 高透过率：熔融石英具有高透过率，能够在可见光和红外光波段范围内传输光线。
2. 低热膨胀系数：熔融石英的热膨胀系数较低，使得它在温度变化时能够保持较好的稳定性。
3. 高耐热性：熔融石英能够在高温环境下保持较好的物理和化学性能。
4. 低吸水性：熔融石英具有较低的吸水性，能够在潮湿环境下保持较好的稳定性。
5. 化学稳定性：熔融石英具有良好的化学稳定性，能够抵抗酸碱腐蚀。
三、制备工艺熔融石英的制备主要包括石英砂的熔融、坯胚的制备和光学元件的制造。
首先，将高纯度的石英砂加热到高温，使其熔化成液体。
然后，将熔融的石英倒入模具中，冷却固化成坯胚。
最后，通过精密的加工工艺，将坯胚加工成具有特定形状和精度要求的光学元件。
四、应用领域熔融石英光学元件在激光器、光纤通信、光学成像等领域有着广泛的应用。
在激光器中，熔融石英可以作为激光器的输出窗口，具有优良的耐高功率和高能量密度的特性。
在光纤通信中，熔融石英可以作为光纤的衬底材料，具有良好的透明性和传输性能。
在光学成像中，熔融石英可以制作成具有高透过率和低散射的透镜和棱镜，用于改善成像质量。
熔融石英光学元件具有高透过率、低热膨胀系数、高耐热性、低吸水性和化学稳定性等特点。
它是一种重要的光学材料，被广泛应用于激光器、光纤通信、光学成像等领域。
通过精密的制备工艺，可以制造出具有特定形状和精度要求的光学元件。
熔融石英光学元件的应用将进一步推动光学技术的发展，为人类生活带来更多便利和进步。
熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析
崔唐茵;王鹏;刘瑞祥;王洪升;曹俊倡;陈东杰
【期刊名称】《硅酸盐通报》
【年(卷),期】2024(43)2
【摘要】采用凝胶注模成型工艺制备熔融石英陶瓷,通过XRD、SEM和电性能网络分析仪对陶瓷样品的晶体结构、微观形貌、介电性能进行分析,研究了熔融石英陶瓷介电性能的影响因素,为筛选制备石英陶瓷材料最优工艺方案提供依据。
研究结果表明:材料制备工艺一定时,制备不同厚度的石英陶瓷板,平铺烧结,同一块方板沿垂直方向自上而下,密度逐渐下降,密度与介电常数呈正相关,密度每上升0.01
g/cm^(3),介电常数对应上升0.01~0.02,密度对损耗角正切数值影响不大;同一块板同样厚度位置,边角与中间位置的密度几乎没有变化;同一块板,同样厚度方向,介电常数变化不大;石英陶瓷板中引入松香导致试样更致密,密度升高,介电常数随之增大;相同密度的试样,采用不同的介电测试方式计算所得的介电常数有约0.03的偏差。
【总页数】7页(P666-672)
【作者】崔唐茵;王鹏;刘瑞祥;王洪升;曹俊倡;陈东杰
【作者单位】山东理工大学材料科学与工程学院;山东工业陶瓷研究设计院有限公司;国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174
【相关文献】
1.掺杂Y2O3对钛酸锶钡铁电陶瓷材料显微结构和介电性能的影响
2.低介熔融石英陶瓷制备及其介电性能研究
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石英晶形转变存在的特点及其实际生产中应用一、引言1.1 介绍石英晶形转变的概念1.2 石英晶形转变在实际生产中的重要性1.3 本文导读二、石英晶形转变的特点2.1 石英晶形转变的定义和基本原理2.2 不同条件下石英晶形转变的特点分析2.2.1 温度对石英晶形转变的影响2.2.2 压力对石英晶形转变的影响2.2.3 化学环境对石英晶形转变的影响三、石英晶形转变在实际生产中的应用3.1 石英晶形转变在材料加工中的应用3.1.1 石英晶形转变对材料性能的影响3.1.2 石英晶形转变在制备工艺中的作用 3.2 石英晶形转变在电子行业中的应用3.2.1 石英晶形转变在晶体振荡器中的应用 3.2.2 石英晶形转变在半导体制造中的作用四、总结与展望4.1 对石英晶形转变的总结4.2 对未来石英晶形转变研究的展望五、个人观点和理解5.1 对石英晶形转变的认识与心得5.2 对石英晶形转变在实际生产中的进一步应用的看法结语在进行文章撰写过程中，我会依据所提供的内容、主题或概念，充分评估石英晶形转变的特点及其在实际生产中的应用，并提供一篇高质量、深度和广度兼具的文章。
文章将按照知识的文章格式进行撰写，确保条理清晰，内容丰富。
希望这篇文章能够帮助您更全面、深刻和灵活地理解石英晶形转变存在的特点及其实际生产中的应用。
石英晶形转变是指石英晶体在受到一定条件的影响下发生结构的改变，这种改变会影响石英晶体的物理性质和化学性质。
石英晶形转变在实际生产中具有重要意义，因为它能够改变材料的特性，影响制备工艺，甚至应用于电子行业中的晶体振荡器和半导体制造中。
本文将对石英晶形转变的特点进行分析，以及它在实际生产中的应用进行探讨。
石英晶形转变的特点主要表现在以下几个方面：石英晶体的转变受到温度、压力和化学环境的影响。
在不同的条件下，石英晶体可能发生α-石英到β-石英的相变或反相变。
温度对石英晶形转变的影响是其中非常重要的因素，一般来说，当温度达到573摄氏度时，α-石英转变为β-石英。
熔融石英热导率概述熔融石英是一种重要的工程材料，具有优异的热导率。
本文将深入探讨熔融石英的热导率及其影响因素。
热导率的定义热导率是指物质传热的能力，它衡量了单位面积的物质在单位时间内传递热量的能力。
热导率的单位是瓦特/米·开尔文（W/m·K）。
熔融石英的热导率熔融石英是一种无机非金属材料，具有良好的热导率。
其热导率通常在1.4-1.5 W/m·K之间，这使得熔融石英成为许多高温应用的理想材料。
影响熔融石英热导率的因素1.温度：熔融石英的热导率随温度的升高而增加，这是由于高温下分子振动增强导致热传导能力增强的结果。
2.结构：熔融石英的结构对其热导率有着重要影响。
熔融石英具有高度有序的晶体结构，这使得其热导率较高。
3.含杂质：熔融石英中的杂质对其热导率也有影响。
一些杂质可以提高熔融石英的热导率，而另一些杂质则会降低其热导率。
熔融石英热导率的应用熔融石英的优异热导率使其在许多领域得到广泛应用。
高温窑炉熔融石英由于其高热导率和耐高温性能，被广泛应用于高温窑炉中。
它可以有效地传导热量，并能够承受高温环境下的腐蚀和热应力。
光纤通信熔融石英也是制造光纤的关键材料之一。
其高热导率使得光信号能够在光纤中快速传导，从而实现高速的数据传输。
光学器件熔融石英还广泛应用于光学器件制造中。
其高热导率使得光学器件能够快速散热，从而保持稳定的工作温度。
总结熔融石英是一种具有优异热导率的工程材料。
其热导率受到温度、结构和含杂质等因素的影响。
熔融石英的高热导率使其在高温窑炉、光纤通信和光学器件等领域得到广泛应用。
研究熔融石英的热导率及其影响因素有助于优化其应用性能，并推动相关领域的发展。
参考文献•Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2005).Introduction to chemical engineering thermodynamics. McGraw-Hill.。
熔融石英的性能特点和使用解析熔融石英是一种由高纯度二氧化硅（SiO2）通过高温熔融和晶化制成的无机玻璃材料。
它具有许多出色的性能特点，使其在众多领域得到广泛应用。
首先，熔融石英具有优异的光学性能。
它的折射率高，透光率高达85%以上，能够传递光谱范围从紫外到红外，使其特别适用于光学仪器和光学器件的制造。
此外，熔融石英具有低色散特性，即在光的传播过程中，不同波长的光具有相似的折射率，这使得它在光学棱镜和透镜的制造中具有重要意义。
另外，熔融石英具有良好的耐紫外线性能，可有效抵抗紫外线的侵蚀，使其在紫外线光谱处理和分析领域有重要应用价值。
其次，熔融石英具有出色的化学稳定性。
它对大部分酸、碱和溶剂都具有良好的稳定性，在酸性和碱性环境中能保持其物理和化学性能不受损。
这使得熔融石英在化学实验室中常用于制造化学仪器、反应容器和试剂瓶等，能够承受各种化学试剂的腐蚀，确保化学实验的安全和准确性。
此外，熔融石英还具有良好的热稳定性，可耐高温达到1200°C以上，使其在高温炉、熔炼设备和火炬炉中得到广泛应用。
此外，熔融石英还具有优异的物理性能。
它的硬度高，耐磨损性好，使其具有较长的使用寿命，可循环使用多次。
熔融石英的密度低，导热系数低，热膨胀系数小，热震性能好，具有良好的热隔离性能，可在高温条件下保持结构的稳定性。
此外，熔融石英还具有良好的机械性能，抗拉强度高，抗压强度好，耐冲击性好，能够承受较大的机械应力，使其在机械加工和制造领域得到广泛应用。
最后，熔融石英具有良好的电气性能。
它是一种优质的绝缘材料，具有高击穿电压和低介电常数，使其在电子器件、电力设备和电子元件的制造中得到广泛应用。
此外，熔融石英还具有良好的介电损耗、耐电功率和耐电弧性能，是制造电气绝缘材料的理想选择。
总之，熔融石英具有优异的光学性能、化学稳定性、物理性能和电气性能，使其在光学仪器、化学实验室、高温设备和电子器件等领域发挥重要作用。
随着科学技术的不断进步和应用需求的不断增加，熔融石英的应用前景将更加广阔。
熔融石英羟基降低退火温度随着科学技术的发展，材料科学领域的研究也越发深入。
熔融石英羟基作为一种新型的材料，在材料科学研究中引起了广泛关注。
其中，研究发现，熔融石英羟基可以降低材料的退火温度，这一发现对于材料的改性和性能提高具有重要意义。
本文将从熔融石英羟基降低退火温度的机制、影响因素和应用前景等方面展开详细探讨。
1. 机制熔融石英羟基降低退火温度的机制主要是通过其在材料表面形成一层致密且稳定的保护膜，阻止了氧气和水分的侵蚀，减少了晶格缺陷的形成，从而使材料的退火温度降低。
而熔融石英羟基本身又具有较强的抗氧化性和耐热性，因此能够有效地保护材料的表面，延长材料的使用寿命。
2. 影响因素研究发现，熔融石英羟基降低退火温度受多种因素的影响。
首先是熔融石英羟基的质量和含量，其质量越高、含量越多，降低退火温度的效果越明显。
其次是材料的表面状态和结构，表面光洁度和晶粒结构的优劣也会影响熔融石英羟基的降温效果。
材料的化学成分和热处理工艺也会对熔融石英羟基的作用产生影响。
3. 应用前景熔融石英羟基降低退火温度在材料科学领域具有广泛的应用前景。
在金属材料的制备和加工中，可添加熔融石英羟基作为增强剂，降低金属材料的退火温度，提高材料的硬度和耐磨性。
在陶瓷材料的生产中，也可利用熔融石英羟基来保护陶瓷材料的表面，延长其使用寿命。
在电子材料、建筑材料等领域，熔融石英羟基的降温效果也将大显身手。
熔融石英羟基降低退火温度的发现为材料科学的发展带来了新的希望和机遇。
其降温机制清晰明了，影响因素多样复杂，应用前景广阔。
相信随着研究的深入和技术的不断进步，熔融石英羟基的应用领域将会更加广泛，为材料科学的发展注入新的活力。
熔融石英羟基降低退火温度的研究和应用前景已经吸引了科研人员和工程师的浓厚兴趣。
除了上文中提到的金属材料、陶瓷材料和电子材料等领域，熔融石英羟基还有许多其他潜在的应用。
这些应用包括但不限于建筑材料、高温合金、玻璃制品、纺织品、化工产品等多个领域。
熔融石英的性能特点和使用一、熔融石英的性能特点和使用熔融石英材料在精铸型壳的使用上国外发达国家如美国的使用量和日本的使用量不断地逐年增加，特别是在硅溶胶型壳的面层方面有了很有经验的效果，在同锆英材料的使用和价格比上有了较大突破，是目前较为理想的工程应用材料。
熔融石英是用天然高纯度二氧化硅经电炉在高于1760℃以上温度熔融，随后快速冷却而制得的。
此过程将晶型SiO2转变为非晶型的玻璃熔体。
熔融石英熔化温度约1713℃，导热系数低，热膨胀系数几乎是所有耐火材料中最小的，因而它具有极高的热震稳定性。
所以，在焙烧和浇注过程中熔融石英型壳很少因温度剧变而破裂，是理想的熔模铸造制型的耐火材料，可作为面层或背层涂料用的耐火材料，以及撒砂材料。
熔融石英会部分或全面提高型壳性能。
熔融石英热膨胀系数小，有利于防止型壳在脱蜡和焙烧过程中开裂、变形，利于确保铸件尺寸稳定。
熔融石英纯净度高，所配涂料稳定性好；型壳高温抗蠕变能力提高。
熔融石英温度较低时的导热性较差，热容量小，仅为锆砂的一半，大多数金属液对它的润湿性较差，使得金属凝固层与型壳内表面间易产生间隙，热导率进一步减小，有利于壁薄铸件充型。
在高温下熔融石英的透明度高，能通过辐射传热，使其导热能力超过硅酸铝类壳。
而使铸件冷却较快，更易获得健全铸件。
铸件冷却时方石英又从高温型转变为低温型，同时体积产生骤变，使型壳出现无数裂纹，强度剧降，有利于脱壳进行。
熔融石英为酸性，能采用碱煮、碱爆等化学清砂方法去除型壳。
熔模铸造用熔融石英，其中SiO 2所占的质量分数应为99.5%，配涂料用的粉料最好是270目或320目细粉占50%（质量分数），200目和120目粉各占25%（质量分数）。
①为0℃~1200℃间的膨胀系数平均值。
耐火材料 化学组成 化学性质熔点/℃莫氏硬度 密度/（g/cm 3)膨胀系数①/×10-71/℃ 热导率/[W/(m 2.k)] 浸出性比较 颜色熔融石英 SiO 2 酸性 1713 7 2.251.951②在热浓碱和氢酸条件下有良好的可溶性 白色电熔刚玉 Al 2O 3 两性 2030 9 3.99~4.0 86 12.560②在热碱条件下反应很差 白色 莫来石 3Al 2O 3·2SiO 2 两性2030 6~72.7~2.9541.214② 在热碱条件下有轻微反应 灰色到棕黄色 高岭石 熟料 弱酸性 1700~1790 ~5 2.4~2.6 50- 在热碱条件下有轻微反应 灰色到棕黄色 锆砂 ZrSiO 4 弱酸性 <1948 7~8 4.5~4.9 46 2.094③在热碱条件下有中等反应 白色到棕黄色 氧化锆ZriO 2碱性26007~85.760-②400℃的热导率。
熔融石英导热系数摘要：熔融石英，又称为二氧化硅（SiO2），是地球上最丰富的矿物之一，也是一种重要的工业原料。
它具有出色的物理和化学性质，被广泛应用于多个领域，尤其在电子、光学、半导体等工业中。
其中，熔融石英的导热性能是其应用的关键之一。
本文将深入探讨熔融石英导热系数的相关知识。
第一章导热系数的基础知识导热系数是衡量材料导热性能的重要物理量，通常用λ（lambda）表示。
它描述了单位时间内单位面积的热量通过材料传递的能力，单位是瓦特/（米·开尔文）。
导热系数越大，表示材料传导热量的能力越强。
熔融石英由于其特殊的分子结构，具有优异的导热性能。
熔融石英的分子结构是由硅氧键连接成的三维网状结构，这种结构在晶体中形成了稳定的结构。
硅氧键的结构稳定和紧密排列，使得熔融石英能够高效地传导热量。
此外，熔融石英的晶体结构中没有氢原子，这也是其导热性能优越的原因之一。
第二章影响导热系数的因素虽然熔融石英具有良好的导热性能，但其导热系数还是受到一些因素的影响。
温度是影响导热系数的重要因素之一。
一般情况下，热传导过程会随着温度的升高而增强。
然而，随着温度的升高，晶格的振动也会增强，从而影响了热传导。
在高温下，热激活和晶格缺陷的影响可能会导致导热系数的减小。
此外，熔融石英的结构也会影响其导热性能。
晶体结构的完整性和有序性通常会提高导热系数。
而晶格缺陷、杂质等因素会影响结构的稳定性，从而降低导热性能。
因此，在制备熔融石英时，要注意控制结构的完整性，以确保其优异的导热性能。
第三章熔融石英在工业中的应用熔融石英的导热性能使其在众多工业领域得到了广泛的应用。
在半导体产业中，熔融石英常被用作晶圆加工过程中的石英石墨材料，用于制备硅片、晶圆等。
熔融石英的优异导热性能可以快速散热，保护晶片不受过热的影响。
在光学领域，熔融石英用于制造光学仪器、光学透镜等。
其导热性能可以保持光学元件的稳定性，避免因温度升高而引起的光学性能变化。
