莫来石的合成

莫来石的合成方法可分为烧结法和电熔法。根据原料制备方法，烧结法可分为干法和湿法。干法工艺是将成分一起研磨，用回转窑或隧道窑烧成球或坯料；湿法工艺是将配料加水磨成浆料，然后压滤脱水成泥饼，真空挤压成泥段或坯料，然后烧成。

电熔法是将配料添加到电弧炉中，在电弧形成的高温下熔化冷却晶体。当使用天然原料成分（如铝土矿等）时，块状原料可以直接破碎到1.5毫米，然后在混合器中与其他粉末原料混合。

烧结合成莫来石一般在1650~1700℃下进行。影响烧结合成莫来石的主要工艺因素是原料的纯度、细度和煅烧温度。烧结合成莫来石主要依靠AlO和SiO2之间的固相反应来完成，因此提高原料的分散度将加速固相反应的过程。特别是，低质量8μm的颗粒对形成和烧结有很大的影响。可以看出，原材料是促进合成莫来石固相反应的重要工艺条件。莫来石通常在1200℃生成，在1650℃时终止。此时，它是微晶状的，当温度超过1700℃时，晶体发育良好。可以看出，燃烧温度直接影响莫来石的形成和晶体的发育。因此，加热到一定的燃烧温度，延长一定的绝缘时间，是合成莫来石的必要条件。合成莫来石所用原料的纯度要求严格，少量杂质成分。在工业生产中，不可避免地会带来各种杂质，主要包括Feo、TiO、CaO、Mgo、Naoko，其中Nao、Ko是危害大的，它们抑制莫来石的形成，导致大量富硅玻璃相的产生，降低莫来石的含量。Feo会延缓莫来石化的进程，增加玻璃相的数量。当少量TiO存在时，一些Ti离子进入莫来石晶格形成固溶体，促进莫来石的形成和晶体的发育。当TiO2含量过高时，它仍然起着熔化作用。

电熔莫来石是通过在电弧炉中熔化配合物，从熔体中冷却和分析莫来石而制成的。其分析过程类似于Alo-SiO系统相图的分析过程。当配合物Alo高于莫来石理论成分的71.8%时，形成溶解过量Alo的莫来石固溶体，即β-莫来石，只有Alo>80%时才会出现刚玉相。电熔莫来石的矿相成分一般为莫来石晶体和玻璃相。中国电熔莫来石行业标准YB/T104-2004电熔莫来石根据Alo含量将电熔莫来石产品分为DM-1和DM-2两个品牌，相关技术条件可见相应的国家标准。与烧结莫来石相比，电熔莫来石晶体发育完善，晶粒大，缺陷少，晶体尺寸是烧结莫来石的数百倍，因此高温机械性能和耐腐蚀性相对较好。

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