纳米-Al2O3/SiO2加入量对MgO-Al2O3-SiO2复相陶瓷烧结机理的影响

摘要

为了探究纳米-Al2 O3/SiO2加入量对MgO-Al2 O3-SiO2复相陶瓷烧结行为的作用机理.以微米级MgO、纳米级Al2 O3和SiO2为主要原料制备陶瓷基复合材料.通过XRD和SEM等检测手段对烧后试样的物相组成和微观结构进行测试与表征,重点研究Al2 O3/SiO2的加入对复相陶瓷物相组成、微观结构及烧结性能的影响.结果表明:随着Al2 O3/SiO2加入量的增大,试样烧后相对密度和烧后线变化率呈先增大后减小再增大的趋势,加入15％Al2 O3/SiO2(质量分数)的试样经1500℃烧结后,其相对密度可以达到94％.引入的Al2 O3/SiO2与基体中的MgO生成镁铝尖晶石与镁橄榄石相,原位反应伴随的体积膨胀,抵消部分烧结过程中的体积收缩.Al2 O3/SiO2加入量为75％(质量分数)的试样经1400℃烧结后,基体中有大量堇青石相生成,随着煅烧温度提高到1500℃,堇青石分解所产生的高温液相促进了试样的烧结收缩.