第6期
保温时间对熔融石英陶瓷析晶及物理性能的影响
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期号 : 2011 年, 第6期
内容简介

熔融石英陶瓷具有热震稳定性优异、热膨胀系数小、热导率低、耐玻璃及金属液侵蚀等特点,在玻璃、冶金、有色金属等行业被广泛应用。烧结是石英陶瓷生产中很重要的一个环节,对石英陶瓷的物理化学性能有很大的影响。采用高温烧结并延长保温时间的办法可以提高熔融石英的致密度,但是一味提高烧结温度和延长保温时间,容易引起材料析晶。华中科技大学的研究人员通过XRD、SEM等分析手段研究了保温时间对熔融石英陶瓷析晶及物理性能的影响。
  试验以熔融石英玻璃粉(w(SiO2)=99.92%,d50=5μm)为主要原料。在原料粉中加入1.5%PVA黏结剂造粒,160 MPa冷等静压成型坯体试样。成型坯体在空气气氛下1 240 ℃烧结,保温0~14 h,空气中冷却。采用阿基米德排水法原理测试烧结试样的体积密度、显气孔率。应用型号为Zwick/Roell拉伸试验机测试试样的抗弯强度。使用X射线衍射仪检测烧结试样的相组成,使用扫描电子显微镜(SEM)观察微区形貌。
  通过研究熔融石英烧结过程中保温时间对其析晶及物理性能的影响,得出如下结论:(1)熔融石英试样在1240 ℃烧结,显气孔率随保温时间延长而降低,最小值达4.46%;(2)1 240 ℃烧结熔融石英试样,烧结后试样体积密度可高达2.09 g•cm-3,且随保温时间延长而增大;0~5 h抗弯强度逐渐增大,5 h达最大值60 MPa,随后逐渐减小;保温时间5 h出现晶化,随保温时间延长,晶化愈严重;(3)熔融石英试样在1 240 ℃烧结,随保温时间延长,颗粒愈粗大,界面越清晰可见,封闭气孔进一步贯通,球化长大,微观组织更清晰。
(摘编自《硅酸盐通报》2010,№6)

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