Magniy alyuminiy shpinel (MgAl2O, MgO · Al2Oor MA) yuqori haroratli mexanik xususiyatlarga, mukammal peeling qarshiligiga va korroziyaga chidamliligiga ega. Bu Al2O-MgO tizimidagi eng tipik yuqori haroratli keramika. Kaltsiy geksaalyuminatning (CaAl12O19, CaO · 6AlO yoki CA6) kristalli donalarining bazal tekislik bo'ylab imtiyozli o'sishi uni trombotsitlar yoki igna morfologiyasiga aylantiradi, bu materialning qattiqligini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Kaltsiy dialuminat (CaAlO yoki CaO · 2Al203, CA2) past issiqlik kengayish koeffitsientiga ega. CAz yuqori erish nuqtasi va kengayish koeffitsienti yuqori bo'lgan boshqa materiallar bilan qo'shilsa, u termal zarbadan kelib chiqadigan zararga yaxshi bardosh bera oladi. Shu sababli, MA-CA kompozitlari CA6 va MA ning keng qamrovli xususiyatlari tufayli yuqori haroratli sanoatda yuqori haroratli keramika materialining yangi turi sifatida katta e'tiborga sazovor bo'ldi.
Ushbu maqolada MA keramika, MA-CA2-CA seramika kompozitlari va MA-CA keramik kompozitlari yuqori haroratli qattiq fazali sinterlash yo'li bilan tayyorlangan va mineralizatorlarning ushbu keramika materiallarining xususiyatlariga ta'siri o'rganilgan. Keramika samaradorligi bo'yicha mineralizatorlarni mustahkamlash mexanizmi muhokama qilindi va quyidagi tadqiqot natijalari olindi:
(1) Natijalar shuni ko'rsatdiki, MA seramika materiallarining massa zichligi va egilish kuchi sinterlash haroratining oshishi bilan asta-sekin o'sib boradi. 1600 da 2 soat davomida sinterlangandan so'ng, MA keramikaning sinterlash ko'rsatkichi yomon bo'lib, massa zichligi 3, 17 g / sm3 va egilish kuchi qiymati 133 ga teng edi. 31MPa. Fez03 mineralizatorining ortishi bilan MA seramika materiallarining massa zichligi asta-sekin o'sib bordi va egiluvchanlik kuchi birinchi navbatda ortdi va keyin pasaydi. Qo'shimcha miqdori 3 wt bo'lganida. %, egilish kuchi maksimal 209. 3MPa ga yetdi.
(2) MA-CA6 seramikasining ishlashi va fazaviy tarkibi CaCO va a-AlO xomashyosining zarracha hajmi, a-Al2O3 ning tozaligi, sintez harorati va ushlab turish vaqti bilan bog'liq. Kichik zarracha kattaligi CaCO va yuqori tozalikdagi a-AlzO3 ni xom ashyo sifatida ishlatib, 1600 ℃ da sinterlash va 2 soat ushlab turgandan so'ng, sintez qilingan MA-CA6 keramikasi katta egiluvchanlikka ega. CaCO3 ning zarracha kattaligi MA-CA6 keramika materiallarida CA fazasining shakllanishi va kristalli donalarning o'sishi va rivojlanishida muhim rol o'ynaydi. Yuqori haroratda a-Alz0 tarkibidagi Si nopokligi vaqtinchalik suyuqlik fazasini hosil qiladi, bu esa CA6 donalarining morfologiyasini trombotsitlardan ekvivalentga aylantiradi.
(3) ZnO va Mg(BO2)z mineralizatorlarining MA-CA kompozitlarining xususiyatlariga ta'siri va mustahkamlash mexanizmi o'rganildi. ZnO va Mg(BO2)z mineralizatorlari hosil qilgan (Mg-Zn)AI2O4 qattiq eritmasi va bor o'z ichiga olgan suyuq faza MA ning don hajmini kichraytirishi va MA tarkibini oshirishi aniqlandi. Ushbu zich fazalar mikrokristalli MA zarralari bilan qoplangan, mintaqaviy dispers zich jismlarni hosil qiladi, bu esa CA6 donalarining teng o'qli donalarga aylanishiga olib keladi, shu bilan MA-CA keramika materiallarining zichlashishiga yordam beradi va uning egilish kuchini yaxshilaydi.
(4) a-AlzO o'rniga analitik toza Al2O dan foydalanib, analitik toza xom ashyodan MA-CA2-CA keramik kompozitlari sintez qilindi. Mineralizatorlar SnO₂ va HBO ning kompozitlarning fizik-mexanik xususiyatlari, mikro tuzilishi va fazaviy tarkibiga ta'siri o'rganildi.
Natijalar shuni ko'rsatadiki, SnO2 va H2BO mineralizatorlarini qo'shgandan so'ng, keramika materialida qattiq eritma va bor o'z ichiga olgan vaqtinchalik suyuqlik fazasi paydo bo'ladi; mos ravishda CA2 fazasini CA fazasiga o'zgartiradi va MA va CA6 shakllanishini tezlashtiradi, shu bilan keramik materialning sinterlash faolligini yaxshilaydi. Ortiqcha Ca dan hosil bo'lgan zich faza MA va CA6 donalari orasidagi bog'lanishni mustahkam qiladi, bu esa keramik materiallarning mexanik xususiyatlarini yaxshilaydi.
Yuborilgan vaqt: 29-avgust 2023-yil