بررسي روند تبلور تركيبات آلوميناسيليكاتي در سيستم SiO2-Al2O3

Investigation of Aluminosilicate Crystallization behavior in SiO2-Al2O3 System

به منظور مطالعه تاثير نسبت اكسيدهاي تشكيل دهنده بر خلوص و خواص مولايت (3Al2O3.2SiO2) سنتز شده به روش سل-ژل، از سه نسبت (2:3)، (4:3) و (1:2) سيليس و آلومينا استفاده گرديد. تترا اتيل اورتوسيليكات و آلومينيوم نيترات به عنوان پيش ماده هاي اصلي استفاده گرديدند. پس از فرآيندهاي ساخت ژل و پيرسازي به مدت 20 روز در دماي محيط، نمونه ها در دو دماي متفاوت خشك شدند و سپس در محدوده دمايي C° 1550-600 عمليات حرارتي شدند. براي شناسايي نوع و مورفولوژي فازها به ترتيب از آناليزهاي XRD وSEM استفاده شد. آناليزFTIR براي بررسي پيوندهاي شيميايي مورد استفاده قرار گرفت. نتايج بدست آمده نشان داد كه در نمونه با نسبت استوكيومتري و غير استوكيومتري با درصد آلوميناي بيش تر، مورفولوژي سوزني مولايت به همراه آلومينا و در نمونه با درصد سيليس بيشتر، مورفولوژي سوزني مولايت به ميزان كم تر نسبت به دو نسبت ديگر مشاهده گرديد.

The aim of this study is to achieve a monophasic mullite (3𝐴𝑙2𝑂3.2𝑆𝑖𝑂2), with stoichiometric ratio of (3:2) and non-stoichiometric ratios of (2: 1) and (3: 4) by sol-gel method. Tetraethylorthosilicate (TEOS) and aluminum nitrate nonahydrate (ANN) were used as main ingredients. After gelation process, all the samples were aged at ambient temperature for 17 days and then dried at two different temperatures. All prepared samples were heat treated at temperatures ranging from 600-1550 °C and cooled in the furnace. Heat treated samples were characterized with XRD analysis to identify the crystalline phases. SEM and FTIR analysis were also performed to evaluate the morphology and chemical configuration of crystalline phases, respectively. In stoichiometric samples and non-stoichiometric specimens with higher alumina content, the needle morphology of mullite were observed.