Abstract Magnesium aluminum titanate (Mg0.3Al1.4Ti1.3O5 and MgAl8Ti6O25) “MAT” based ceramics were successfully prepared by reaction sintering at a temperature of 1300 °C for 6 h starting from aluminum dross waste and rutile ore powders. Different mixtures of dross-(0–60 wt%) rutile were prepared. The obtained ceramic composites were characterized by XRD and FE-SEM. Physical and mechanical properties of MAT based ceramics were also investigated as well as the linear thermal expansion. XRD data illustrated that the solid solutions of composition Mg0.3Al1.4Ti1.3O5 and MgAl8Ti6O25 were initially formed in the specimen containing 10% rutile (R). Afterward, their amount increased with further addition of rutile up to 60%. The best values of densification parameters (≈ 2.76 g/cm3 bulk density and ≈ 12.46% apparent porosity) were recorded for specimen containing 20% rutile. In contrast, 50% and 60% R added samples, which are mainly composed of Mg0.3Al1.4Ti1.3O5, MgAl8Ti6O25 and traces of TiO2 exhibited density of 2.31 g/cm3 and 2.5 g/cm3, respectively. Moreover, the obtained samples present thermal stability even at high temperatures. No decomposition was observed over a range of temperature of RT-1200 °C. In addition, the TECs of the obtained samples have lower values than those of AT ceramics. As a consequence, the solid state sintering of aluminum dross waste and rutile ore can be considered as a promising way to produce a new advanced ceramic material based on MAT. Also, using this waste has two intrinsic impacts. One over the nature by reusing this waste and the second on production cost.

中文翻译：

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以铝渣为原料制备钛酸镁铝基陶瓷

摘要 以废铝渣和金红石矿粉为原料，在1300 ℃反应烧结6 h，成功制备了钛酸镁铝（Mg0.3Al1.4Ti1.3O5和MgAl8Ti6O25）“MAT”基陶瓷。制备了不同的浮渣-(0-60 wt%) 金红石混合物。通过XRD和FE-SEM对所得陶瓷复合材料进行表征。还研究了 MAT 基陶瓷的物理和机械性能以及线性热膨胀。XRD 数据表明，组成为 Mg0.3Al1.4Ti1.3O5 和 MgAl8Ti6O25 的固溶体最初在含有 10% 金红石 (R) 的试样中形成。之后，随着金红石的进一步添加，它们的数量增加到 60%。致密化参数的最佳值（≈ 2.76 g/cm3 堆积密度和 ≈ 12. 对于含有 20% 金红石的样品，记录了 46% 的表观孔隙率。相比之下，添加 50% 和 60% R 的样品，主要由 Mg0.3Al1.4Ti1.3O5、MgAl8Ti6O25 和痕量 TiO2 组成，其密度分别为 2.31 g/cm3 和 2.5 g/cm3。此外，获得的样品即使在高温下也表现出热稳定性。在 RT-1200 °C 的温度范围内未观察到分解。此外，所得样品的 TEC 值低于 AT 陶瓷的值。因此，铝渣废料和金红石矿的固态烧结可以被认为是生产基于 MAT 的新型先进陶瓷材料的有前途的方法。此外，使用这种废物有两个内在影响。一个是通过再利用这些废物来保护大自然，第二个是生产成本。50% 和 60% R 添加的样品，主要由 Mg0.3Al1.4Ti1.3O5、MgAl8Ti6O25 和痕量 TiO2 组成，其密度分别为 2.31 g/cm3 和 2.5 g/cm3。此外，获得的样品即使在高温下也表现出热稳定性。在 RT-1200 °C 的温度范围内未观察到分解。此外，所得样品的 TEC 值低于 AT 陶瓷的值。因此，铝渣废料和金红石矿的固态烧结可以被认为是生产基于 MAT 的新型先进陶瓷材料的有前途的方法。此外，使用这种废物有两个内在影响。一个是通过再利用这些废物来保护大自然，第二个是生产成本。50% 和 60% R 添加的样品，主要由 Mg0.3Al1.4Ti1.3O5、MgAl8Ti6O25 和痕量 TiO2 组成，其密度分别为 2.31 g/cm3 和 2.5 g/cm3。此外，获得的样品即使在高温下也表现出热稳定性。在 RT-1200 °C 的温度范围内未观察到分解。此外，所得样品的 TEC 值低于 AT 陶瓷的值。因此，铝渣废料和金红石矿的固态烧结可以被认为是生产基于 MAT 的新型先进陶瓷材料的有前途的方法。此外，使用这种废物有两个内在影响。一个是通过再利用这些废物来保护大自然，第二个是生产成本。分别。此外，获得的样品即使在高温下也表现出热稳定性。在 RT-1200 °C 的温度范围内未观察到分解。此外，所得样品的 TEC 值低于 AT 陶瓷的值。因此，铝渣废料和金红石矿的固态烧结可以被认为是生产基于 MAT 的新型先进陶瓷材料的有前途的方法。此外，使用这种废物有两个内在影响。一个是通过再利用这些废物来保护大自然，第二个是生产成本。分别。此外，获得的样品即使在高温下也表现出热稳定性。在 RT-1200 °C 的温度范围内未观察到分解。此外，所得样品的 TEC 值低于 AT 陶瓷的值。因此，铝渣废料和金红石矿的固态烧结可以被认为是生产基于 MAT 的新型先进陶瓷材料的有前途的方法。此外，使用这种废物有两个内在影响。一个是通过再利用这些废物来保护大自然，第二个是生产成本。铝渣废料和金红石矿的固态烧结可以被认为是生产基于MAT的新型先进陶瓷材料的有前途的方法。此外，使用这种废物有两个内在影响。一个是通过再利用这些废物来保护大自然，第二个是生产成本。铝渣废料和金红石矿的固态烧结可以被认为是生产基于MAT的新型先进陶瓷材料的有前途的方法。此外，使用这种废物有两个内在影响。一个是通过再利用这些废物来保护大自然，第二个是生产成本。