中國粉體網(wǎng)訊  粉煤灰中富含氧化硅和氧化鋁等資源，尤其在內(nèi)蒙西部和山西北部產(chǎn)生的高鋁粉煤灰中氧化鋁和氧化硅含量達80%～85%，極具資源化利用的前景。特別是高鋁粉煤灰中鋁的含量一般超過40%，依據(jù)中國鋁土礦分類，已達到3級鋁土礦的品位。因此，高鋁粉煤灰是一種高價值的含鋁礦產(chǎn)資源。

莫來石（3Al₂O₃·2SiO₂）晶須為針狀結(jié)構(gòu)的莫來石單晶，是常壓下 Al₂O₃-SiO₂ 二元體系中唯一穩(wěn)定存在的物質(zhì)。由于具有高熔點、熱膨脹系數(shù)低、卓越的抗蠕變性能、高溫時能保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性和高強度，因此，莫來石晶須是一種性能突出的工程材料。作為陶瓷基復(fù)合材料中一種優(yōu)異的增強增韌相，其開發(fā)應(yīng)用必將促進整個陶瓷基復(fù)合材料的研究和發(fā)展；在高溫結(jié)構(gòu)材料中莫來石晶須可提高材料的抗蠕變性能和抗熱震性能；當(dāng)被用作在制造無機復(fù)合材料的過濾膜時，還可以利用晶須具有比較光潔的表面和大長徑比的形狀的特殊性，使其堆積成孔的方式與顆粒有很大的不同，這些特性使其具有較優(yōu)異的防堵塞性能。由此可見，莫來石晶須可以被廣泛應(yīng)用于耐火材料、無機過濾膜、工業(yè)水處理等領(lǐng)域。

莫來石晶須還可用于制備水油分離的莫來石晶須微孔過濾膜，并可通過改變燒結(jié)溫度等參數(shù)來控制莫來石晶須的生長來獲得適宜的氣孔率和孔徑大小。同時，還可用來制備體積密度小、熱導(dǎo)率低、過濾特性良好的莫來石晶須增強多孔陶瓷，這種復(fù)相多孔陶瓷具有穩(wěn)定性好、重復(fù)利用率高、離子吸附能力強等特點。

莫來石晶須的制備方法有很多，采用原位合成莫來石晶須的方法提高陶瓷的強度和韌性、改善陶瓷的脆性是一種非常有效的途徑。通過對高鋁粉煤灰進行預(yù)處理，得到含有微晶莫來石、剛玉和10～20%玻璃相二氧化硅的混合物相，以氟化鋁為添加劑，在原有莫來石球狀莫來石結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上原位合成了不同長徑比的莫來石晶須，多孔莫來石陶瓷抗壓強度為62.3MPa，體積密度為1.12 g/cm3，孔隙率為56.6%，導(dǎo)熱系數(shù)0.16w/(m·K)；微觀結(jié)構(gòu)分析表明其內(nèi)部具有球狀與晶須復(fù)合結(jié)構(gòu)，從而達到高強度高氣孔率低導(dǎo)熱的效果，為高鋁粉煤灰高值化利用提供了一條有效途徑。 

2024年12月12日-13日，中國粉體網(wǎng)將在山東淄博舉辦“2024第七屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”，來自天津大學(xué)材料學(xué)院正高級工程師洪景南將作題為《高鋁粉煤灰原位合成莫來石晶須增強多孔陶瓷》的報告。

專家簡介

洪景南，1983年，正高級工程師，博士研究生。主要研究方向為高鋁煤基固廢資源化利用。曾獲國家科技進步二等獎1項、省部級科技獎4項。主持及參與完成國家重點研發(fā)計劃項目子課題1項、國家863計劃項目子課題2項、科技興蒙重點專項1項、內(nèi)蒙古重大專項1項及中國大唐集團重大科技項目2項。授權(quán)發(fā)明專利20余項，發(fā)表論文10篇。

來源：

高建明等：綜合利用粉煤灰制備莫來石系列材料研究進展及展望

張錦化：莫來石晶須的制備、生長機理及其在陶瓷增韌中的應(yīng)用

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）

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