Влијанието на минерализаторите врз својствата на овие керамички материјали

Магнезиум алуминиумски спинел (MgAl2O, MgO·Al2Oor MA) има супериорни механички својства на високи температури, одлична отпорност на лупење и отпорност на корозија. Тоа е најтипична високотемпературна керамика во системот Al2O-MgO. Преференцијалниот раст на кристалните зрнца на калциум хексаалуминат (CaAl12O19, CaO·6AlO или CA6) долж базалната рамнина прави да прерасне во тромбоцитна или игла морфологија, што може значително да ја подобри цврстината на материјалот. Калциум диалуминат (CaAlO или CaO·2Al203, CA2) има низок коефициент на термичка експанзија. Кога CAz се комбинира со други материјали со висока точка на топење и висок коефициент на експанзија, може добро да се спротивстави на оштетувањето предизвикано од термички шок. Затоа, композитите MA-CA добија големо внимание како нов тип на високотемпературен керамички материјал во индустријата со висока температура поради неговите сеопфатни својства на CA6 и MA.

Во овој труд, MA керамички, MA-CA2-CA керамички композити и MA-CA керамички композити беа подготвени со високотемпературно цврстофазно синтерување и беше проучено влијанието на минерализаторите врз својствата на овие керамички материјали. Се дискутираше за механизмот за зајакнување на минерализаторите на перформансите на керамиката, при што беа добиени следните резултати од истражувањето:
(1) Резултатите покажаа дека волуменската густина и јакоста на виткање на MA керамичките материјали се зголемуваат постепено со зголемувањето на температурата на синтерување. По синтерување на 1600 за 2h, перформансите на синтерување на MA керамика беа слаби, со волуменска густина од 3. 17 g/cm3 и вредност на јакоста на виткање од 133. 31 MPa. Со зголемувањето на минерализаторот Fez03, волуменската маса на MA керамичките материјали постепено се зголемувала, а јакоста на виткање прво се зголемувала, а потоа се намалувала. Кога количината на додавање беше 3 wt. %, јачината на свиткување достигна максимални 209. 3MPa.

(2) Перформансите и фазниот состав на керамиката MA-CA6 се поврзани со големината на честичките на суровините CaCO и a-AlO, чистотата на a-Al2O3, температурата на синтеза и времето на задржување. Користејќи мали честички CaCO и висока чистота a-AlzO3 како суровини, по синтерување на 1600℃ и држење 2 часа, синтетизираната керамика MA-CA6 има голема цврстина на виткање. Големината на честичките на CaCO3 игра важна улога во формирањето на CA фаза и растот и развојот на кристалните зрна во MA-CA6 керамичките материјали. На висока температура, нечистотијата Si во a-Alz0 ќе формира минлива течна фаза, што ја прави морфологијата на зрната CA6 еволуира од тромбоцити во изедначена.

(3) Истражуван е ефектот на минерализаторите ZnO и Mg(BO2)z врз својствата на MA-CA композитите и механизмот за зајакнување. Утврдено е дека (Mg-Zn)AI2O4 цврстиот раствор и течната фаза што содржи бор формирана од минерализаторите ZnO и Mg(BO2)z ја прават големината на зрната на MA помала и содржината на MA зголемена. Овие густи фази се обложени со микрокристални МА честички за да формираат регионални дисперзирани густи тела, што доведува до трансформација на зрната CA6 во изедначени зрна, со што се промовира згуснувањето на MA-CA керамичките материјали и се подобрува неговата цврстина на виткање.

(4) Со користење на аналитички чист Al2Oнаместо a-AlzO, керамичките композити MA-CA2-CA беа синтетизирани од аналитички чисти суровини. Проучени се ефектите на минерализаторите SnO2 и HBO врз физичките и механичките својства, микроструктурата и фазниот состав на композитите.

Резултатите покажуваат дека цврстиот раствор и минлива течна фаза што содржи бор се појавуваат во керамичкиот материјал по додавањето на минерализаторите SnO2 и H2BO; соодветно, ја менува фазата CA2 во CA фаза и го забрзува формирањето на MA и CA6, со што се подобрува активноста на синтерување на керамичкиот материјал. Густата фаза формирана од вишокот Ca ја прави врската помеѓу зрната MA и CA6 цврста, што ги подобрува механичките својства на керамичките материјали