溶胶-凝胶法制备镁掺杂的硅灰石化合物及其相形成机理与模型

摘要

以硝酸钙、硝酸镁、正硅酸乙酯为先驱体,利用溶胶-凝胶法合成镁掺杂的硅灰石(Mg/CaSiO3)陶瓷粉体,研究了体系的溶胶-凝胶机理、物相和微观形貌随煅烧温度的变化规律,建立了晶相形成与晶粒长大模型.结果表明:溶胶系统通过正硅酸乙酯的水解与聚合形成凝胶网络,钙离子与镁离子没有参与凝胶网络的形成而是均匀镶嵌在凝胶网络内;固定干凝胶的煅烧时间为1 h,当煅烧温度低于800℃时,主要发生硅氧硅键的断裂,晶相形成少,当煅烧温度高于900℃时,晶相大量生成,颗粒呈球状并因高的比表面能而产生团聚;粉体粒径随着煅烧温度的升高经历了先变小后增大的过程.