CO_2激光诱发锆英石耐火材料结构转变的研究

摘要

通过对锆英石(ZrSiO_4)耐火材料进行激光表面重熔处理,耐火材料表面的致密度得到提高,组织发生了转变。采用SEM、EDX、XRD研究了激光诱发耐火材料的微观组织和相结构的转变。结果表明:在激光扫描速率为4～16mm/s范围内,均能有效熔化高熔点锆英石:随着扫描速率的增加,熔凝层厚度呈线性下降;扫描速度为4mm/s时,裂纹和孔隙得到消除,但增加到8mm/s、12mm/s、16mm/s时,熔凝区出现了孔隙且在重叠区产生了裂纹。激光熔凝区组织以枝晶结构和枝晶间偏析为主,激光熔凝处理导致相ZrSiO_4分解为ZrO_2和SiO_2,加热过程中SiO_2在一定程度上选择性气化,快速凝固过程中形成m-ZrO_2相取代了平衡条件下的ZrSiO_4相。