Magnesiumaluminiumspinell (MgAl2O, MgO·Al2Oor MA) har överlägsna mekaniska egenskaper vid hög temperatur, utmärkt skalningsbeständighet och korrosionsbeständighet.Det är den mest typiska högtemperaturkeramen i Al2O-MgO-systemet.Den föredragna tillväxten av kalciumhexaaluminat (CaAl12O19, CaO·6AlO eller CA6) kristallkorn längs basplanet gör att det växer till blodplätts- eller nålmorfologi, vilket avsevärt kan förbättra materialets seghet.Kalciumdialuminat (CaAlO eller CaO·2Al203, CA2) har en låg termisk expansionskoefficient.När CAz blandas med andra material med hög smältpunkt och hög expansionskoefficient, kan det väl motstå skador orsakade av termisk chock.Därför har MA-CA-kompositer fått stor uppmärksamhet som en ny typ av högtemperaturkeramiskt material i högtemperaturindustrin på grund av dess omfattande egenskaper hos CA6 och MA.
I denna artikel framställdes MA-keramiska, MA-CA2-CA-keramiska kompositer och MA-CA-keramiska kompositer genom högtemperatursintring i fast fas, och mineraliseringsmedels inverkan på egenskaperna hos dessa keramiska material studerades.Mineraliseringsmedels förstärkningsmekanism för keramernas prestanda diskuterades och följande forskningsresultat erhölls:
(1) Resultaten visade att bulkdensiteten och böjhållfastheten hos MA-keramiska material ökade gradvis med ökningen av sintringstemperaturen.Efter sintring vid 1600 under 2 timmar var sintringsprestandan för MA-keramik dålig, med en skrymdensitet på 3,17 g/cm3 och ett böjhållfasthetsvärde på 133.31 MPa.Med ökningen av mineraliseraren Fez03 ökade bulkdensiteten hos MA-keramiska material gradvis, och böjhållfastheten ökade först och minskade sedan.När tillsatsmängden var 3 vikt.% nådde böjhållfastheten det maximala 209. 3MPa.
(2) Prestandan och fassammansättningen för MA-CA6-keramik är relaterade till partikelstorleken hos CaCO- och a-AlO-råmaterial, renheten hos a-Al2O3, syntestemperaturen och hålltiden.Genom att använda CaCO med liten partikelstorlek och hög renhet a-AlzO3 som råmaterial, efter sintring vid 1600 ℃ och håll i 2 timmar, har den syntetiserade MA-CA6-keramen stor böjhållfasthet.Partikelstorleken för CaCO3 spelar en viktig roll i bildandet av CA-fas och tillväxten och utvecklingen av kristallkorn i MA-CA6 keramiska material.Vid hög temperatur kommer föroreningen Si i a-Alz0 att bilda en övergående flytande fas, vilket gör att morfologin hos CA6-korn utvecklas från trombocyter till likaxliga.
(3) Effekten av mineraliserare ZnO och Mg(BO2)z på egenskaperna hos MA-CA-kompositer och förstärkningsmekanismen undersöktes.Man har funnit att (Mg-Zn)AI2O4 fast lösning och borinnehållande vätskefas som bildas av mineraliseringsmedlen ZnO och Mg(BO2)z gör kornstorleken hos MA mindre och halten MA ökar.Dessa täta faser är belagda med mikrokristallina MA-partiklar för att bilda regionala dispergerade täta kroppar, vilket leder till omvandlingen av CA6-korn till likaxliga korn, vilket främjar förtätningen av MA-CA-keramiska material och förbättrar dess böjhållfasthet.
(4) Genom att använda analytiskt ren Al2O istället för a-AlzO syntetiserades MA-CA2-CA keramiska kompositer från analytiskt rena råmaterial.Effekterna av mineraliserare SnO₂ och HBO på kompositernas fysikaliska och mekaniska egenskaper, mikrostruktur och fassammansättning studerades.
Resultaten visar att fast lösning och borinnehållande övergående flytande fas uppträder i det keramiska materialet efter tillsats av mineraliserare SnO2 och H2BO;det gör att CA2-fasen ändras till CA-fas och påskyndar bildandet av MA och CA6, vilket förbättrar sintringsaktiviteten hos det keramiska materialet.Den täta fasen som bildas av överskottet Ca gör bindningen mellan MA- och CA6-korn tät, vilket förbättrar de mekaniska egenskaperna hos keramiska material
Posttid: 2023-aug-29