徐晓虹 饶郑刚 吴建锋 张亚祥 郑树青 易国霞

(武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070)

摘要：为拓展低膨胀陶瓷在太阳能热发电领域的应用，本文以澳州锂辉石、星子高岭土和山东石英为原料，通过半干压成型，无压烧成制备了锂辉石低膨胀陶瓷，对其相组成、微观结构、热稳定性和低膨胀机理进行了探讨。研究表明，经1330℃烧成的L2 样品（锂辉石70wt%，高岭土20wt%，石英10wt%）的热稳定性最佳，其热膨胀系数为1.13×10-6℃-1（0~900℃），抗折强度为53.02 MPa，经30 次热震后（1000℃~ 室温，气冷），L2 样品的抗折强度为56.17MPa（强度增加率为5.94%）。相组成和微观结构分析表明，L2 样品的相组成为β-锂辉石（Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂）、莫来石（3Al₂O₃·2SiO₂）和少量的鳞石英（SiO₂）。30 次热震后，针棒状莫来石发育更为完全。β-锂辉石固溶游离态SiO₂，使样品的热膨胀系数较低，莫来石和磷石英也使样品的抗热震性能得到改善，二者共同作用，赋予样品较好的高温热稳定性，使其满足太阳能热发电的使用要求。

关键词：太阳能热发电；锂辉石低膨胀陶瓷；抗热震性；热膨胀系数；低膨胀机理