耐火材料

作者：王指正, 郭玉香, 王鑫, 杨博, 孙培凇, 张风闯

单位：1)辽宁科技大学 材料与冶金学院 辽宁鞍山 114051；2)鞍钢股份有限公司 热轧带钢厂 辽宁鞍山 114021

关键词：SiO2-Al2O3气凝胶,溶胶-凝胶法,常压干燥,热处理,热稳定性,

为了提高SiO2-Al2O3气凝胶性能,拓展其在高温下的应用领域,以正硅酸乙酯为硅源、六水氯化铝为铝源、水和乙醇为溶剂、三甲基氯硅烷/正己烷为改性剂,采用溶胶-凝胶法通过常压干燥制备SiO2-Al2O3复合气凝胶。研究了Si、Al物质的量比(2∶1、1∶1、1∶2、1∶3和1∶4)对复合气凝胶凝胶时间、显微结构、比表面积、热导率等的影响。在此基础上,对SiO2-Al2O3复合气凝胶分别进行600、800、1 000、1 100、1 200 ℃保温2 h热处理,并利用SEM、XRD、BET、TG-DSC、FI-IR等手段对热处理后复合气凝胶进行表征和分析。结果表明:1)当n(Si)∶n(Al)=1∶3时,制得SiO2-Al2O3复合气凝胶性能最佳,其凝胶时间为7.64 min,比表面积为397 m2·g-1;2)复合气凝胶中的SiO2抑制了Al2O3的晶型转变,Al—O—Si键形成的凝胶网络提高了气凝胶的强度、热稳定性和高温隔热性能;3)当n(Si)∶n(Al)=1∶3,经1 200 ℃热处理后,SiO2-Al2O3复合气凝胶未出现 α-Al2O3,仍保持完整的多孔结构,其室温热导率为0.053 W·m-1·K-1。

来源：2025年第5期

《耐火材料》期刊编辑部

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