比表面积对TiO2陶瓷烧结初期致密化行为的影响

摘要

将比表面积分别为30m^2／g和1m^2／g的纳米（50nm）和微米（2μm）金红石TiO2陶瓷坯体在高温热膨胀仪中自室温至1200℃进行恒速无压烧结，升温速率为1℃／min，3℃／min和5℃／min，热膨胀仪自动记录烧结收缩。为阐明比表面对无压烧结初期致密化行为的影响，研究了氧化钛陶瓷的烧结收缩行为。同时，利用Arrhenius曲线研究了纳米和微米氧化钛陶瓷的烧结激活能。结果表明：随烧结温度的增加，比表面积的增加加速了致密化速率；纳米和微米氧化钛的烧结激活能分别为115±10kJ／mol和302±15kJ／mol；对于纳米氧化钛，当烧结体的瞬时相对密度为70～80％时，出现最大致密化速率，而对于微米氧化钛陶瓷，最大致密化速率出现在相对密度为75—85％。