掺杂CaO对BaZrO_3耐火材料组织及其与富钛合金界面反应的影响

作者：陈光耀; 兰豹豹; 康菊芸; 李宝同; 秦子威; 鲁雄刚; 李重河^*

来源：稀有金属与硬质合金, 2019, 46(06): 63-69+80.

• BaZrO_3耐火材料
• CaO掺杂
• 富钛合金
• Ti_3Ni
• 显微组织
• 界面反应

以BaCO_3、ZrO_2和CaO粉末为原料,在1 400℃下固相合成CaO掺杂BaZrO_3粉末,再采用冷等静压结合固相烧结(1 750℃×6h)技术制备CaO掺杂BaZrO_3陶瓷片。利用真空感应熔炼技术,在陶瓷片上熔化富钛合金Ti_3Ni。研究了不同CaO掺杂量对BaZrO_3陶瓷片的组织结构及其与富钛合金Ti_3Ni界面反应的影响。结果表明:部分CaO固溶进BaZrO_3晶格形成Ba1-xCaxZrO_3,剩余CaO均匀分布于Ba1-xCaxZrO_3基体;CaO掺杂量的增加使Ba1-xCaxZrO_3基体粒径与CaO粒径增大。当CaO掺杂量(摩尔分数)达到15%时,Ti_3Ni熔体对陶瓷片的侵蚀层厚度约为32μm;当CaO掺杂量为20%时,侵蚀层约厚11μm。CaO掺杂改变了BaZrO_3的晶体结构,并提高了BaZrO_3耐火材料的热力学稳定性,有利于BaZrO_3耐火材料在活泼金属熔炼领域的应用。

• 单位
  材料科学与工程学院; 上海大学