A magnézium-alumínium spinell (MgAl2O, MgO·Al2Oor MA) kiváló magas hőmérsékletű mechanikai tulajdonságokkal, kiváló hámlással és korrózióállósággal rendelkezik. Ez a legjellemzőbb magas hőmérsékletű kerámia az Al2O-MgO rendszerben. A kalcium-hexaluminát (CaAl12O19, CaO·6AlO vagy CA6) kristályszemcsék előnyben részesített növekedése az alapsík mentén trombocita- vagy tűmorfológiájúvá teszi, ami nagymértékben növelheti az anyag szívósságát. A kalcium-dialuminát (CaAlO vagy CaO·2Al203, CA2) alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik. Ha a CAz-t más, magas olvadáspontú és nagy tágulási együtthatójú anyagokkal keverik össze, jól ellenáll a hősokk okozta károsodásoknak. Ezért az MA-CA kompozitok nagy figyelmet kaptak, mint a magas hőmérsékletű kerámia új típusa a magas hőmérsékletű iparban, átfogó CA6 és MA tulajdonságai miatt.
Ebben a cikkben MA kerámia, MA-CA2-CA kerámia kompozitok és MA-CA kerámia kompozitok készültek magas hőmérsékletű szilárdfázisú szinterezéssel, és tanulmányozták a mineralizálók hatását ezen kerámia anyagok tulajdonságaira. Szóba került a mineralizálók kerámiák teljesítményét erősítő mechanizmusa, és a következő kutatási eredmények születtek:
(1) Az eredmények azt mutatták, hogy az MA kerámia anyagok térfogatsűrűsége és hajlítószilárdsága fokozatosan nőtt a szinterezési hőmérséklet emelkedésével. 1600 °C-on 2 órán át végzett szinterezés után az MA kerámia szinterezési teljesítménye gyenge volt, térfogatsűrűsége 3,17 g/cm3 és hajlítószilárdsága 133. 31 MPa. A Fez03 mineralizáló növelésével az MA kerámia anyagok térfogatsűrűsége fokozatosan nőtt, a hajlítószilárdság előbb nőtt, majd csökkent. Amikor a hozzáadott mennyiség 3wt volt. %, a hajlítószilárdság elérte a maximális 209. 3MPa értéket.
(2) Az MA-CA6 kerámia teljesítménye és fázisösszetétele összefügg a CaCO és a-AlO nyersanyagok részecskeméretével, az a-Al2O3 tisztaságával, a szintézis hőmérsékletével és a tartási idővel. Kis szemcseméretű CaCO-t és nagy tisztaságú a-AlzO3-at használva nyersanyagként, 1600 ℃-on történő szinterezés és 2 órás tartás után a szintetizált MA-CA6 kerámia nagy hajlítószilárdsággal rendelkezik. A CaCO3 részecskemérete fontos szerepet játszik a CA fázis kialakulásában, valamint a kristályszemcsék növekedésében és fejlődésében az MA-CA6 kerámia anyagokban. Magas hőmérsékleten az a-Alz0-ban lévő Si-szennyező átmeneti folyékony fázist képez, aminek következtében a CA6 szemcsék morfológiája vérlemezkékből equiaxeddé alakul.
(3) Vizsgálták a ZnO és Mg(BO2)z mineralizálók hatását az MA-CA kompozitok tulajdonságaira és az erősítő mechanizmusra. Megállapítottam, hogy a (Mg-Zn)AI2O4 szilárd oldat és a ZnO és Mg(BO2)z mineralizátorok által képzett bórtartalmú folyadékfázis csökkenti az MA szemcseméretét és növeli az MA tartalmát. Ezeket a sűrű fázisokat mikrokristályos MA részecskékkel vonják be, hogy regionálisan diszpergált, sűrű testeket képezzenek, ami a CA6 szemcsék egyenlőtengelyű szemcsékké történő átalakulásához vezet, elősegítve ezzel az MA-CA kerámia anyagok sűrűsödését és javítva annak hajlítószilárdságát.
(4) Az a-AlzO helyett analitikailag tiszta Al2O alkalmazásával analitikailag tiszta nyersanyagokból MA-CA2-CA kerámia kompozitokat állítottunk elő. Vizsgálták az SnO₂ és HBO mineralizálók hatását a kompozitok fizikai és mechanikai tulajdonságaira, mikroszerkezetére és fázisösszetételére.
Az eredmények azt mutatják, hogy a kerámiaanyagban szilárd oldat és bórtartalmú átmeneti folyékony fázis jelenik meg az SnO2 és H2BO mineralizátorok hozzáadása után; rendre a CA2 fázist CA-fázissá változtatja, és felgyorsítja az MA és CA6 képződését, így javítja a kerámia anyag szinterező aktivitását. A Ca-felesleg által kialakított sűrű fázis szorossá teszi a kötést az MA és a CA6 szemcsék között, ami javítja a kerámia anyagok mechanikai tulajdonságait
Feladás időpontja: 2023. augusztus 29