放电等离子体烧结法制备的莫来石-ZrO2陶瓷的显微结构及其性能

• 作者: 吴占德
• 来源期刊: 耐火与石灰
• 学科: 工学
• 关键词: 显微结构 机械性能 莫来石 ZrO2 Y2O3 Si3N4
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 理论·研究
• 页码范围: 47-49,58
• 页数: 4页
• 分类号: TQ175.712
• 字数: 1883字
• 语种: 中文

摘要

根据差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和一些陶瓷的机械性能等研究了向Al2O3、SiO2、ZrO2和Y2O3混合物中逐渐添加1%~5% α-β Si3N4纳米粉末并通过传统的放电等离子体(SPS)烧结的莫来石-ZrO2/Y2O3陶瓷的致密化过程和显微结构变化过程.莫来石逐渐形成并在1 200~1 400℃下开始发生明显的致密化.对于传统烧结试样和SPS烧结试样通过收缩率和密度进行了证实.在这两种烧结情况下,Si3N4添加剂对密度特征的影响不太显著.SPS试样的密度达到了3.33g·cm-3,而传统烧结试样则为2.55g·cm-3,且SPS试样的抗压强度随着Si3N4添加剂含量的增加而增大,达到了600N·mm-2.在传统烧结的情况下,抗压强度值降低后达到约100N·mm-2.以传统烧结和SPS法烧结的陶瓷试样,其基本显微结构是由加入ZrO2晶粒后形成的莫来石(或伪莫来石)晶体变化所得到的.陶瓷SPS烧结得到的试样其显微结构排列十分致密,且不是典型的棱柱形.传统烧结过程中显微结构形成空位,随着Si3N4添加剂含量的增加,由形成的莫来石晶体填充.