Ang impluwensya ng mga mineralizer sa mga katangian ng mga materyales na seramikong ito

Ang magnesium aluminum spinel (MgAl2O, MgO·Al2O o MA) ay may superior na mekanikal na katangiang mataas ang temperatura, mahusay na resistensya sa pagbabalat at kalawang. Ito ang pinakakaraniwang ceramic na may mataas na temperatura sa sistemang Al2O-MgO. Ang kanais-nais na paglaki ng mga butil ng kristal na calcium hexaaluminate (CaAl12O19, CaO·6AlO o CA6) sa kahabaan ng basal plane ay nagpapalaki nito sa platelet o needle morphology, na maaaring lubos na mapahusay ang tibay ng materyal. Ang calcium dialuminate (CaAlO o CaO·2Al203, CA2) ay may mababang coefficient of thermal expansion. Kapag ang CAz ay pinagsama sa iba pang mga materyales na may mataas na melting point at mataas na coefficient of expansion, maaari nitong labanan ang pinsalang dulot ng thermal shock. Samakatuwid, ang mga composite ng MA-CA ay nakatanggap ng malawak na atensyon bilang isang bagong uri ng materyal na ceramic na may mataas na temperatura sa industriya ng mataas na temperatura dahil sa komprehensibong katangian nito ng CA6 at MA.

Sa papel na ito, ang MA ceramic, MA-CA2-CA ceramic composites at MA-CA ceramic composites ay inihanda sa pamamagitan ng high temperature solid-phase sintering, at pinag-aralan ang impluwensya ng mga mineralizer sa mga katangian ng mga ceramic material na ito. Tinalakay ang mekanismo ng pagpapalakas ng mga mineralizer sa performance ng mga ceramic, at nakuha ang mga sumusunod na resulta ng pananaliksik:
(1) Ipinakita ng mga resulta na ang bulk density at flexural strength ng mga materyales na MA ceramic ay unti-unting tumaas kasabay ng pagtaas ng temperatura ng sintering. Pagkatapos ng sintering sa 1600 para sa 2 oras, ang sintering performance ng MA ceramic ay mahina, na may bulk density na 3.17g/cm3 at halaga ng flexural strength na 133.31MPa. Kasabay ng pagtaas ng mineralizer na Fez03, ang bulk density ng mga materyales na MA ceramic ay unti-unting tumaas, at ang flexural strength ay unang tumaas at pagkatapos ay bumaba. Nang ang dami ng idinagdag ay 3wt. %, ang flexural strength ay umabot sa pinakamataas na 209.3MPa.

(2) Ang pagganap at komposisyon ng yugto ng MA-CA6 ceramic ay nauugnay sa laki ng particle ng CaCO at a-AlO raw materials, ang kadalisayan ng a-Al2O3, ang temperatura ng synthesis at ang holding time. Gamit ang maliit na laki ng particle na CaCO at mataas na kadalisayan ng a-AlzO3 bilang hilaw na materyales, pagkatapos ng sintering sa 1600℃ at paghawak sa loob ng 2 oras, ang na-synthesize na MA-CA6 ceramic ay may mahusay na flexural strength. Ang laki ng particle ng CaCO3 ay gumaganap ng mahalagang papel sa pagbuo ng CA phase at ang paglago at pag-unlad ng mga crystal grains sa mga materyales na MA-CA6 ceramic. Sa mataas na temperatura, ang impurity Si sa a-Alz0 ay bubuo ng isang transient liquid phase, na nagiging sanhi ng pagbabago ng morpolohiya ng mga CA6 grains mula platelet hanggang equiaxed.

(3) Sinuri ang epekto ng mga mineralizer na ZnO at Mg(BO2)z sa mga katangian ng mga composite ng MA-CA at ang mekanismo ng pagpapalakas. Natuklasan na ang solidong solusyon ng (Mg-Zn)AI2O4 at ang likidong yugto na naglalaman ng boron na nabuo ng mga mineralizer na ZnO at Mg(BO2)z ay nagpapaliit sa laki ng butil ng MA at nagpapalaki sa nilalaman ng MA. Ang mga siksik na yugtong ito ay nababalutan ng mga partikulo ng microcrystalline MA upang bumuo ng mga rehiyonal na dispersed dense bodies, na humahantong sa pagbabago ng mga butil ng CA6 tungo sa mga equiaxed na butil, kaya nagtataguyod ng densipikasyon ng mga materyales na seramiko ng MA-CA at nagpapabuti sa lakas ng pagbaluktot nito.

(4) Sa pamamagitan ng paggamit ng analytically pure na Al2O sa halip na a-AlzO, ang mga MA-CA2-CA ceramic composite ay na-synthesize mula sa analytically pure na mga hilaw na materyales. Pinag-aralan ang mga epekto ng mga mineralizer na SnO₂ at HBO sa mga pisikal at mekanikal na katangian, microstructure at phase composition ng mga composite.

Ipinapakita ng mga resulta na ang solidong solusyon at ang transient liquid phase na naglalaman ng boron ay lumilitaw sa ceramic material pagkatapos idagdag ang mga mineralizer na SnO2 at H2BO; ayon sa pagkakabanggit, pinapabago nito ang CA2 phase sa CA phase at pinapabilis ang pagbuo ng MA at CA6, kaya pinapabuti ang sintering activity ng ceramic material. Ang siksik na phase na nabuo ng labis na Ca ay nagpapahigpit sa bond sa pagitan ng mga butil ng MA at CA6, na nagpapabuti sa mga mekanikal na katangian ng mga ceramic material.