1.概述

莫来石的基本成分是Al2O3 和 SiO2，其化学式为 3Al2O3 ·2SiO2。它是一种具有氧空位缺陷的硅线石（Al2O3·SiO2) 结构。莫来石属于斜万晶系，晶胞常数a=7. 584nm,b=7. 693nm,c=2. 890nm, 理论密度为3. 2g/cm3.

莫来石瓷是以莫来石（3Al2O3·2SiO2) 和石英（SiO2) 为主晶相的陶瓷，电子工业中的高频瓷常属于这一类陶瓷，应用最早的高频装置瓷。莫来石瓷生产工艺性能好，但机械强度和电气性能较差，因此只用来做一般的高频装置零件，由于它具有表面的微细结构，可作为沉积碳膜的基体，故目前仍被大量用来制作碳膜电阻的基体。

天然的莫来石是极少存在的，但把粘土或Al2O3·SiO2 系材料在高温下进行热处理，则很容易析出莫来石。因为莫来石在1828℃时便非一致熔融，所以比氧化铝的耐热性差，但热膨胀系数小，抗热冲击性好。莫来石的结晶呈针状，这使得晶粒之间相互交叉，减少了滑移，从而在高温荷重下的变形小。因此常用于制造热电偶保护管，电绝缘管等耐热电绝缘陶瓷。

刚玉－莫来石瓷的结晶相不是单一的刚玉，而是共存有莫来石，因而称为刚玉－莫来石瓷。

其主要原料是粘土，碳酸盐。刚玉－莫来石瓷的电性较好，机械强度较高，热稳定性好，工艺性能好，烧结温度不高，且烧结温度范围宽，还可与釉烧一次完成。因此，它被大量用来制造要求十分严格的高频装置零件，如高频高压绝缘子，线圈骨架，电容器外壳以及其绝缘支柱，高压开关，及其他大型装置器件等。

钡长石是以钡长石为主晶相的陶瓷，主要原料为高岭土和碳酸钡。因此，它的工艺性能很好，且电性能优良，材料的热稳定性也较好，其缺点是机械强度太低，这是由于其中的结晶相与玻璃相的热膨胀系数差别较大所致。

2.莫来石瓷的合成

（1）莫来石瓷配方

莫来石瓷及刚玉－莫来石瓷属于高铝瓷的范围，其烧结温度高，为了降低烧结温度，常以天然矿物和化工原料的形式引入碱土金属氧化物为外加剂，常作外加剂的有BaO、CaO、MgO等。外加剂中应避免碱金属氧化物的混入。

（2） 莫来石瓷生产工艺

莫来石瓷及刚玉莫来石瓷含有相当的粘土，具有一定的可塑性，可以按一般的生产过程加工处理。硬质原料先磨，然后加入软质原料及其他化工原料，一并再磨，在生产过程中要尽量避免铁质及其他杂质混入。球磨机中的磨球和磨衬均要用莫来石质或刚玉质，磨衬也可采用橡胶质，原料细度对制品的烧结温度及性能有很大的影响。粒度愈细，烧结温度愈低，抗折强度越高。因此一般在生产75瓷时，氧化铝的细度要求达到万孔筛余小于1%。

由于莫来石及刚玉莫来石瓷坯料的可塑性较差，坯泥最好能陈腐一个时期。必要时还可根据制品的形状及配料的性质，决定成型方法，如干压、注浆、等静压等。

莫来石瓷在小于1500℃温度的范围内往往不能获得完全的高致密度，因此，在制备工艺中，应当采用超细粉体原料，在1250℃温度下烧结，可获得近乎完全致密的莫来石瓷体。

3. 莫来石瓷的性能与用途

由于莫来石瓷具有低的介电常数，低的电气绝缘性能，因此它是现代新型计算机元器件封装的理想材料。它在快速电路中取代氧化铝瓷封装管壳和基板材料，可使信号传输延时下降17%~20%;它还用于大规模和超大规模集成电路高密度封装的多层陶瓷基板，黑色莫来石瓷也为某些光电子器件提供了理想的配套材料。

莫来石瓷制品