耐高温氧化锆-刚玉-莫来石复相陶瓷的制备及其抗热震性
本文选题:氧化锆-刚玉-莫来石复相陶瓷 + 塑性变形 ; 参考:《人工晶体学报》2017年06期
【摘要】:以煤系高岭土、α-Al_2O_3和部分稳定氧化锆(PSZ,3%mol Y_2O_3)为原料,制备了耐高温氧化锆-刚玉-莫来石复相陶瓷。采用XRD、SEM等测试技术对样品的物相组成及显微结构进行了表征,研究了PSZ添加量(分别为5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%)对样品物理性能、高温塑性变形及抗热震性的影响。结果表明:由于采用含3%mol Y_2O_3的PSZ,Y_2O_3在高温下起到了烧结助剂的作用,致使样品的烧成温度显著降低;同时随着PSZ添加量的增加,样品的抗折强度增加。经最佳烧成温度烧成的各样品的抗折强度分别达到147.4 MPa、161.3 MPa、205.9 MPa、234.4 MPa、294.0 MPa、385.0 MPa。当PSZ的最佳添加量为10wt%时,样品具有较低的高温塑性变形及良好的抗热震性;当PSZ添加量继续增加,样品在高温易产生液相,抗蠕变及抗热震性降低。SEM显微结构研究表明,随着氧化锆添加量增加,样品结构越致密,增强效果越显著。XRD分析结果表明,复相陶瓷具有良好的耐高温性能,热震前后样品的物相组成不变,均为莫来石、刚玉、m-Zr O_2和t-Zr O_2。
[Abstract]:Zirconia corundum mullite multiphase ceramics with high temperature resistance were prepared from kaolin 伪 -Al2O3 and partially stabilized zirconia (PSZ3) as raw materials. The phase composition and microstructure of the samples were characterized by means of XRDX SEM, and the effects of PSZ addition (5 wtt, 10wt, 20wtand 20wtand 25wt%) on the physical properties, high temperature plastic deformation and thermal shock resistance of the samples were studied. The results show that the sintering temperature of the samples is significantly lower because of the effect of the sintering auxiliaries in the presence of 3%mol Y _ S _ 2O _ 3, and the flexural strength of the samples increases with the increase of the amount of 3%mol _ Y _ S _ 2O _ 3. The flexural strength of the samples sintered at the optimum sintering temperature is 147.4 MPA / 161.3 MPA / L 205.9 MPA / L 234.4 MPA / 294.0 MPA / L 385.0 MPA / a, respectively. When the optimum addition amount of PSZ is 10 wt%, the sample has low plastic deformation at high temperature and good thermal shock resistance, and when the PSZ content continues to increase, the liquid phase is easy to be produced at high temperature, and the creep resistance and thermal shock resistance decrease. With the increase of zirconia content, the structure of the sample becomes denser and the strengthening effect is more obvious. XRD results show that the composite ceramics have good high temperature resistance, and the phase composition of the samples before and after thermal shock is unchanged, all of them are mullite, corundum m-Zr O _ 2 and t-Zr O _ 2.
【作者单位】: 武汉理工大学材料科学与工程学院;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(“973”项目)(2010CB227100) 湖北省科技支撑计划项目(2015BCE082)
【分类号】:TQ174.1
【参考文献】
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