高能球磨对堇青石基陶瓷的相组成和相变机理的影响

摘要

采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了由氧化物粉末制备堇青石陶瓷时, 高能球磨及其后续热处理对堇青石陶瓷相组成和相变过程的影响, 分析了高能球磨的作用机理; 探明了经高能球磨的样品在低温烧成(900 ℃)时, 首先出现了新的中间相镁铝尖晶石(MgAl2O4), 1 100 ℃中间相消失. 与未球磨的样品比较表明: 高能球磨不仅能够降低堇青石的相转变温度, 而且可以大幅加快中间相和原料相向α-堇青石转变的速度, 同时发现提高烧成温度有利于中间相向堇青石的转变. 研究了粉末状态对堇青石陶瓷相组成的影响, 结果表明: 加压成型易于使Si4+、 Mg2+和Al3+离子扩散, 促进早期的固相烧结和后期的液相烧结, 并影响各相的相对含量, 有利于主晶相α-堇青石的合成, 但对相的组成没有太大影响.