氧化铝改性硅基陶瓷型芯制备及结晶动力学

• 作者: 范红娜 许西庆 李鑫 齐长见 李敏敏 韩委委
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 氧化硅 陶瓷型芯 氧化铝 结晶活化能 性能
• 年，卷（期）: 2024,（5）
• 页码范围: 212-217
• 页数: 6页
• 语种: 中文

摘要

氧化铝是硅基陶瓷型芯中的常用矿化剂，但其对石英析晶的促进或抑制作用却存在两种相反的结论。为探究不同氧化铝添加剂对硅基陶瓷型芯性能与析晶行为的影响，分别采用高纯氧化铝、普通氧化铝作为矿化剂，制备氧化铝改性硅基陶瓷型芯。高纯氧化铝粉对方石英的析晶起到抑制作用，而普通氧化铝粉反而促进方石英的析晶。普通氧化铝粉比高纯氧化铝粉含有更多的碱金属、碱土金属氧化物杂质，这些氧化物作为网络修饰体降低结晶活化能，促进方石英的析晶。两种氧化铝矿化剂对型芯的线收缩率、致密化和力学性能影响表现出很大差异。由于普通氧化铝粉促进方石英析晶和烧结致密化，显著提高型芯的抗蠕变能力。当普通氧化铝粉加入量为5%（质量分数）时，陶瓷型芯表现出良好的综合性能，其收缩率为0.63%，室温弯曲强度为20.2 MPa,1540℃/0.5 h双支点挠度为0.23 mm，可满足精密铸造对型芯的要求。