锆溶胶制备及其对刚玉莫来石复相陶瓷性能的影响.pdfVIP

第27卷第1期 陶瓷学报 V01．27．No．1 2006年3月 JOURNAI．OFCERAⅣⅡCS Mar．2006 文章编号：1000-2278(2006)01-0011--04 锆溶胶制备及其对刚玉莫来石复相陶瓷性能的影响 郭兴忠程本军杨辉 (浙江大学纳米科学与技术中心，杭州·310027) 捅要 采用溶胶一凝胶法合成了锆溶胶，并在刚玉一莫来石质材料中引入ZrO。，分析了ZrO：溶胶对刚玉一莫来石复相陶瓷性能的 影响特征。研究结果表明，ZrO。在主体材料中形成纳米包裹薄膜，ZrO。的分布可控和均匀掺入，不仅提高复相陶瓷的抗热震性、高 温强度及蠕变性，而且还使微观结构可控、晶粒尺寸均匀。加入ZrO。溶胶产生氧化锆粒子的应力诱导相变增韧和微裂纹增韧是刚 玉一莫来石质材料热震稳定性提高的主要原因。 关键词：Zr02，溶胶，刚玉一莫来石，复相陶瓷 中图分类号：TQl74．75．8文献标识码：A 术具有高纯度、高均匀性以及低的合成温度等优点， 1前言 在高技术陶瓷等制备方面起到了很大作用。因此，本 文通过加入二氧化锆溶胶来研究其对刚玉一莫来石 刚玉一莫来石质材料具有优良的高温强度、抗蠕 质材料的影响非常有现实意义。 变性、抗热震性和较高的使用温度(1650t2)，其化学 稳定性良好，不易与所承烧的产品发生反应。国内高 2试验内容 温瓷件的推板窑常采用刚玉一莫来石质窑具，与国外 产品相比，推板砖的寿命较低且稳定性不好，应用时 的耐磨性以及抗弯强度还不够理想，使用中易于磨损 将一定比例的乙醇和水的混合溶液加到氧氯化锆中， 和断裂[1-21。 配制成一定浓度的透明溶液，加入一定比例的双氧 ZrO：作为一种金属氧化物，由于它具有非常优异 水，搅拌0．5h，待充分反应后，向溶液中滴加NH40H 的物理和化学性质，常被引入复相陶瓷基质中以提高 溶液，并陕速搅拌，逐渐形成透明的溶胶。 复相陶瓷性能。另外，在材料制备方面，溶胶一凝胶技 原料选择：以美铝公司的板状刚玉、开封特耐的 表1试验配方 TablelBatch ofthe compositionspecimens 白刚玉 莫来石 仪一氧化铝 烧结剂 聚乙烯醇 Zr02溶胶 单斜Zr02 项目 320目 320目 5斗m 2pm (外) (外) (外) 1# 14％ lO％ 7％ 5％ 4．0％ l | 2# 14％ 10％ 7％ 5％ | 4．0％ | ， 3# 14％ 10％ 7％ S％ 4．0％ ， 0．35％ 收稿日期：2005—10-25 通讯联系人：杨辉，男．教授 12 《陶瓷学报}2006年第1期 电熔莫来石为骨料，以电熔白刚玉、电熔莫来石以及 多次洗涤以除去cl一的繁琐工艺，更适合工业化生