由于堇青石與多種催化劑匹配性好,比表面積大、熱膨脹系數(shù)小以及抗熱震性好等優(yōu)點而得到了廣泛應(yīng)該。張華等人用粘土、滑石和氧化鋁制備了堇青石質(zhì)(2MgO·2Al2O3·5SiO2)蜂窩陶瓷,該陶瓷具有熱膨脹系數(shù)低、氣孔率高的優(yōu)點。
堇青石雖然有很多優(yōu)點,目前得到了廣泛關(guān)注,但仍然存在缺點,即耐熱性稍差,所以很多后續(xù)的研究都將重點集中了在堇青石中添加其他材料來提高堇青石性能方面。在堇青石中添加一些添加劑,可以促進(jìn)堇青石燒結(jié)、降低熱膨脹系數(shù)、提高抗熱震性等,通常的添加劑有硅線石、碳化硅、氧化鋯、氧化鍺、碳酸鋰以及氟化鈣等[17],添加后燒結(jié)形成硅線石-堇青石、莫來石-堇青石、鈦酸鋁-堇青石、尖晶石-堇青石等復(fù)相材料。
許永貴等[23]按重量百分比為40%~70%的堇青石,5%~15%的硅線石,10%~20%的紅柱石和15%~35%的鋯英石的原料制備了蓄熱式陶瓷球和蜂窩體,經(jīng)測試90%的樣品抗熱震次數(shù)大于35次,為合格產(chǎn)品,并且樣品性能優(yōu)于氧化鋁陶瓷球。山東理工大學(xué)的白佳海[24]制備了碳化硅-堇青石質(zhì)多孔陶瓷,測試結(jié)果顯示,碳化硅-堇青石多孔陶瓷與碳化硅多孔陶瓷相比,抗折強(qiáng)度顯著提高,熱膨脹系數(shù)明顯降低,但顯氣孔率有所降低。杜永娟等[25]從調(diào)整合理的化學(xué)組成、添加不同量和種類的添加劑、改善燒成工藝等幾個方面敘述了降低蜂窩狀堇青石陶瓷材料熱膨脹的途徑,而且在上述幾種途徑均取得了有益效果。AgrawalD．K．等[26]用GeO2來替代堇青石中的SiO2,研究了MgO·2Al2O3·(5-x)SiO2·xGeO2的熱膨脹系數(shù)隨GeO2加入量變化而變化的規(guī)律,當(dāng)x≤1時熱膨脹系數(shù)總體是降低的。吳皆正等[27]在堇青石中引入氧化鋯來達(dá)到增韌和強(qiáng)的目的?？姳蟮萚28]將磷酸鹽、鋰鋁硅酸鹽引入堇青石來降低燒結(jié)溫度,提高密度,降低熱膨脹系數(shù)。
