1ZrSiO4／Al2O3／SiO2混合粉体的反应烧结研究.pdfVIP

维普资讯 · 特 种 陶 瓷 及 金 属 封 接 技 术 专 辑 · ZrSiO4／ALl203／SiO2混合粉体的反应烧结研究 赵世柯，赵建东，肖东梅，康金生 (中国科学院电子学研究所 微波器件与技术研究发展中心 ，北京 100080) Reaction—SinteringofZrSiO4／A1203／SiO2M ixedPowders ZHAo Shi—ke，ZHAoJian—dong，XIAo Dong—mei，KANGJin—sheng (ResearchandDevelopmentCenterofMicrowaveDevicesandTechnology，Institute ofElectronics，ChineseAcademyof Sciences，Beijing 100080，China) Abstract：“Mullite—rich”mullite—zirconiaceramiccompositeshavebeenpreparedfrom reactionsinteringof ZrSiO4／AI203／SiO2mixedpowders．Thereactionsinteringwasinvestigatedwithrespecttothedensificationand phasedevelopment．IthasbeenshownthattheaddedamorphousSiO2crystallizedtoeristobaliteduringreaction sintering．Thecrystallization，togetherwithmullization，isconsideredasmainreasonsforpreventingdensifica— tion．Advancedtechniquesmustbedevelopedtoobtaindensecompacts． Keywords：Reactionsintering；Mullite；Zirconia；Composites 摘要：以ZrSi04／AI203／SiO2混合粉体为原料 ，采用反应烧结工艺，通过添加 Si02与 “过量”的Al2O3反应 ，制备了 “富”莫 来石的ZrO2／莫来石复相陶瓷材料 。添加 的无定形 Si02在烧结过程中结晶形成 中间产物方石英。方石英的形成和莫来石化 反应是阻碍致密化的主要因素。结果表明，该体系的反应烧结坯体 的致密化是 困难的，抑制 sj02晶化 ，减小莫来石化体积膨 胀带来的不利影响是获得致密烧结体的关键。 关键词 ：反应烧结 ；莫来石 ；氧化锆；复合材料 中图分类号：TQ174 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002—8935(2005)04—0034—03 莫来石具有低的膨胀系数，良好的高温强度、抗 得到 ZrO2含量可变的ZrO2／莫来石复相陶瓷材料。 蠕变性和化学稳定性 ，是 日用陶瓷中的主晶相，适合 以ZrSi04／AI2O3／SiO2混合粉体为原料，采用 于高温应用_l~3j。但是 ，作为工程材料 ，与其它工程 反应烧结工艺 ，通过添加 SiO2与 “过量”的Al2o3反 陶瓷 (如zrO2，Si3N4，SiC等)相比，其室温强度和韧 应，可制备 “富”莫来石的ZrO ／莫来石复相陶瓷材 性相对较低。实验证明，在莫来石基体 中引入 zrO2 料 ，这一体系实际上包含了ZrSiO4一AI2O3和Al2o3一 颗粒相制成 zrO，／莫来石复相 陶瓷材料是克服这一 SiO，两个反应。关于其反应烧结过程的研究，尚未 缺点的有效途径。 见文献报道。本文重点考查该体系反应烧结过程中 ZrSiO4和 Al2o 混合粉体的反应烧结是制备 的致密化行为和相组成演化。 ZrO，／莫来石复相陶瓷材料的低成本路线 ，受到广泛