Magnesium aluminium spinel (MgAl2O, MgO·Al2Oor MA) memiliki sifat mekanik suhu tinggi yang unggul, ketahanan pengelupasan yang sangat baik, dan ketahanan terhadap korosi. Ini adalah keramik suhu tinggi yang paling khas dalam sistem Al2O-MgO. Pertumbuhan butiran kristal kalsium heksaaluminat (CaAl12O19, CaO·6AlO atau CA6) yang istimewa di sepanjang bidang dasar membuatnya tumbuh menjadi morfologi trombosit atau jarum, yang dapat sangat meningkatkan ketangguhan material. Kalsium dialuminat (CaAlO atau CaO·2Al203, CA2) memiliki koefisien muai panas yang rendah. Ketika CAz digabungkan dengan bahan lain dengan titik leleh tinggi dan koefisien muai tinggi, CAz dapat menahan kerusakan akibat guncangan termal. Oleh karena itu, komposit MA-CA telah mendapat perhatian luas sebagai bahan keramik suhu tinggi jenis baru di industri suhu tinggi karena sifat komprehensif CA6 dan MA.
Dalam makalah ini, keramik MA, komposit keramik MA-CA2-CA, dan komposit keramik MA-CA dibuat dengan sintering fase padat suhu tinggi, dan pengaruh mineralisasi terhadap sifat bahan keramik tersebut dipelajari. Mekanisme penguatan mineralizer terhadap kinerja keramik dibahas, dan diperoleh hasil penelitian sebagai berikut:
(1) Hasil penelitian menunjukkan bahwa berat jenis dan kuat lentur bahan keramik MA meningkat secara bertahap seiring dengan meningkatnya suhu sintering. Setelah sintering pada 1600 selama 2 jam, kinerja sintering keramik MA buruk, dengan berat jenis 3,17g/cm3 dan nilai kuat lentur 133. 31MPa. Dengan bertambahnya mineralizer Fez03, densitas curah bahan keramik MA meningkat secara bertahap, dan kekuatan lentur mula-mula meningkat dan kemudian menurun. Ketika jumlah penambahannya adalah 3wt. %, kuat lentur mencapai maksimum 209.3MPa.
(2) Kinerja dan komposisi fasa keramik MA-CA6 berhubungan dengan ukuran partikel bahan baku CaCO dan a-AlO, kemurnian a-Al2O3, suhu sintesis dan waktu penahanan. Menggunakan CaCO ukuran partikel kecil dan a-AlzO3 dengan kemurnian tinggi sebagai bahan baku, setelah sintering pada suhu 1600℃ dan ditahan selama 2 jam, keramik MA-CA6 yang disintesis memiliki kekuatan lentur yang besar. Ukuran partikel CaCO3 berperan penting dalam pembentukan fasa CA serta pertumbuhan dan perkembangan butiran kristal pada bahan keramik MA-CA6. Pada suhu tinggi, pengotor Si dalam a-Alz0 akan membentuk fase cair sementara, yang menyebabkan morfologi butir CA6 berevolusi dari trombosit menjadi ekuaks.
(3) Pengaruh mineralizer ZnO dan Mg(BO2)z terhadap sifat komposit MA-CA dan mekanisme penguatannya diselidiki. Ditemukan bahwa larutan padat (Mg-Zn)AI2O4 dan fase cair yang mengandung boron yang dibentuk oleh mineralizer ZnO dan Mg(BO2)z membuat ukuran butir MA lebih kecil dan kandungan MA meningkat. Fase padat ini dilapisi dengan partikel MA mikrokristalin untuk membentuk benda padat yang tersebar secara regional, yang mengarah pada transformasi butiran CA6 menjadi butiran ekuaks, sehingga mendorong pemadatan bahan keramik MA-CA dan meningkatkan kekuatan lenturnya.
(4) Dengan menggunakan Al2O yang murni secara analitik dan bukannya a-AlzO, komposit keramik MA-CA2-CA disintesis dari bahan mentah yang murni secara analitik. Pengaruh mineralizer SnO₂ dan HBO terhadap sifat fisik dan mekanik, struktur mikro dan komposisi fasa komposit dipelajari.
Hasilnya menunjukkan bahwa larutan padat dan fase cair transien yang mengandung boron muncul pada bahan keramik setelah penambahan mineralizer SnO2 dan H2BO ; masing-masing membuat fasa CA2 berubah menjadi fasa CA dan mempercepat pembentukan MA dan CA6, sehingga meningkatkan aktivitas sintering bahan keramik. Fase padat yang dibentuk oleh kelebihan Ca membuat ikatan antara butiran MA dan CA6 menjadi erat, sehingga meningkatkan sifat mekanik bahan keramik
Waktu posting: 29 Agustus-2023