添加劑對鎂鋁尖晶石燒結性能的影響

添加劑對鎂鋁尖晶石燒結性能的影響 總結： 摘要: 以實(shí)驗室化學(xué)共沉淀法制備的納米鎂鋁尖晶石粉體為原料，研究了MgF2、AlF3、TiO2和ZnO四種添加劑對鎂鋁尖晶石燒結性能的影響。結果表明，TiO2、ZnO能與鎂鋁尖晶石形成固溶體，可以起到很好促進(jìn)燒結的作用，而添加MgF2、AlF3的試樣開(kāi)裂、疏松多孔，不利于制品的燒結致密化。 綱要： 1. 引言鎂鋁尖晶石(MgAl2O4)是MgO-Al2O3二元系中唯一穩定的化合物，其化學(xué)性質(zhì)穩定，熔點(diǎn)高(2135℃)、導熱性好、熱膨脹系數低、抗熱震性和抗渣性?xún)?yōu)良、機械強度高、硬度大、耐磨，以及絕緣性和透光性良好，是一種性能優(yōu)良的陶瓷材料，其制品被廣泛應用于水泥、冶金、化工、激光、航空航天、軍事及原子能等領(lǐng)域。通常采用外加添加劑的方法來(lái)降低鎂鋁尖晶石燒成溫度，促進(jìn)其燒結致密化，改善燒成制品的顯微結構和性能。待其充分溶解，混合均勻后，在快速攪拌下緩慢滴入沉淀劑碳酸銨溶液，將pH控制在11左右。2.3. 性能檢測與表征采用日本理學(xué)D/MAX-RB型X射線(xiàn)衍射儀(XRD)分析所制備的MgAl2O4粉體的物相組成。前驅體分別經(jīng)700℃、800℃和900℃煅燒2 h后，所得產(chǎn)物的XRD測試圖譜中均只出現MgAl2O4晶體的特征衍射峰，而未檢測到其他物質(zhì)，表明所合成的粉體為純相MgAl2O4。900 ℃ ，MgAl2O4相衍射峰強度逐漸增強，峰形更加尖銳，表明隨著(zhù)煅燒溫度的升高，MgAl2O4結晶度不斷提高，晶粒發(fā)育更趨完全。的引入，前驅體在后續煅燒過(guò)程中分解產(chǎn)生的CO2對防止納米MgAl2O4顆粒之間的團聚也起到了一定的作用。Figure 2. SEM image of MgAl2O4 powders synthesized by coprecipitation method圖2. 沉淀法制備的鎂鋁尖晶石粉體的掃描電鏡照片3.2. 添加劑對MgAl2O4燒結體致密化程度的影響不同添加劑對經(jīng)1600℃燒結3 h后的鎂鋁尖晶石燒成試樣的線(xiàn)收縮率、顯氣孔率，以及體積密度的影響如圖3~5所示。Figure 6. Fracture microstructure of samples added with different additives. (a) TiO2, (b) ZnO, (c) MgF2, (d) AlF3, (e) None圖