1. 前言概述

　　莫來石是一種優(yōu)質(zhì)的耐火材料。最早在蘇格蘭的莫爾島被發(fā)現(xiàn)而被命名。莫來石的鋁和硅的成分是一個(gè)范圍，其在常溫常壓下能夠穩(wěn)定存在。

　　天然的莫來石比較稀少，通常是通過對(duì)鋁硅系化合物進(jìn)行熱處理后制備莫來石。其顯微結(jié)構(gòu)呈柱狀或粒狀，由于其擁有較高的耐火度，通常被應(yīng)用于高溫耐火材料中。除了耐高溫、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)外，還具有熱震穩(wěn)定性極好、高溫蠕變值小和抗化學(xué)腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)。

　　莫來石原料的制備主要有以下5種方法

　　2. 固相反應(yīng)燒結(jié)法

　　通過固相反應(yīng)燒結(jié)法來制備莫來石材料的方法至今已經(jīng)趨于完善，可以分為下面幾種類型：機(jī)械活化、添加合適的燒結(jié)助劑、添加一定量的莫來石晶種。其中最普遍的方法是添加合適的燒結(jié)助劑來制備莫來石材料。

　　杜晶等人以1000℃輕燒的高純度高嶺土和工業(yè)氧化鋁為原料，加入部分ZnO、滑石和鋯英砂作為添加劑來合成低成本高純度的莫來石。其莫來石相的相對(duì)含量為97%，體積密度為2.89g/cm3。

　　3. 水解沉淀法

　　水解沉淀法指的是通過加入沉淀劑從而在溶液中形成沉淀，再經(jīng)過熱處理后形成符合要求的粉料。水解沉淀法可以分為共沉淀法和單相沉淀法兩種。

　　4. 水熱晶化法

　　水熱晶化法主要運(yùn)用溶解-再結(jié)晶的原理理。原料首先在水熱的介質(zhì)中進(jìn)行溶解，再通過對(duì)流將溶液中的離子團(tuán)或者分子團(tuán)傳送到具有籽晶的生長(zhǎng)區(qū)，溶解度飽和后會(huì)析出晶體。水熱晶化法制備的粉體的粒子純度較高，分散性較好，且合成出的粉體一般不需要經(jīng)過高溫?zé)崽幚怼?/p>

　　薛茹君等人利用煤系的高嶺土為原料，采用水熱晶化法合成了超細(xì)的莫來石粉末，探究熱處理溫度、水熱晶化溫度、固液比、堿濃度和時(shí)間等因素對(duì)莫來石合成及其粒徑的影響。

　　5. 溶膠-凝膠法

　　溶膠-凝膠法通過以無機(jī)物或金屬醇鹽均勻混合作為前驅(qū)體原料在經(jīng)過水解和縮合的化學(xué)反應(yīng)后，再經(jīng)過膠粒的聚合，從而制備出具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠。再將其放入恒溫干燥箱中進(jìn)行干燥，經(jīng)過熱處理后，有機(jī)成分氧化揮發(fā)掉了，最終得到無機(jī)非金屬材料。

　　通常來說，根據(jù)凝膠前驅(qū)物的混合度，可以將莫來石凝膠分為單相莫來石凝膠(SiO2和Al2O3是以分子級(jí)別混合)和雙相莫來石凝膠(SiO2和Al2O3是以納米級(jí)別混合)，莫來石凝膠前驅(qū)物的混合度對(duì)莫來石的相轉(zhuǎn)變和形成的溫度具有決定性作用。

　　雙相凝膠莫來石生成過程一般按兩條途徑進(jìn)行：1.莫來石由無定型SiO2和過渡態(tài)的Al2O3反應(yīng)進(jìn)行;2.凝膠在1000℃左右開始生成Al-Si尖晶石相，然后通過和無定型SiO2反應(yīng)在1200℃生成莫來石。

　　趙惠忠等人利用正硅酸乙酯(TEOS)和分析純異丙醇鋁(ALP)為主要的原料制備納米級(jí)別的莫來石前驅(qū)體溶液，最后制備出微粒大小為30-50nm，比表面積為95.81-138.91m2/g的莫來石材料。

　　6. 氣固反應(yīng)法

　　氣固反應(yīng)法指的是在反應(yīng)的體系中，氣相和固相同時(shí)參加反應(yīng)的多相反應(yīng)過程。根據(jù)有無催化劑分為氣固相催化反應(yīng)過程和氣固相非催化反應(yīng)過程。徐曉虹等人利用高嶺土細(xì)粉和工業(yè)Al(OH)3細(xì)粉為主要的原料，外加AlF3和V2O5作為催化劑，采用氣固反應(yīng)催化的過程制備了莫來石晶須。