Al_(2)O_(3)粒度和ZrO_(2)加入量对喷雾干燥ZTA造粒粉烧结性能的影响

作者：邓江; 刘学新; 李文; 张子翼; 员文杰

来源：耐火材料, 2024, 1-10.

• 喷雾干燥法
• 氧化锆增韧氧化铝(ZTA)
• 流变性能
• 致密度
• 线收缩率

为了提高氧化锆增韧氧化铝（ZTA）造粒粉的烧结性能，以不同粒径的Al2O3和氧化钇稳定氧化锆(ZrO2)为主要原料，并加入粘结剂和分散剂，混合球磨得到浆料。研究了不同ZrO2加入量（加入质量分数分别为：0、5%、10%、15%、20%）对浆料流变性能的影响。采用喷雾干燥法制备了ZTA造粒粉，筛分不同ZrO2加入量制备的造粒粉粒度。造粒粉经压样成型后分别在1 520、1 600和1 680 ℃保温2 h烧结，并测试其线收缩率和致密度。结果表明：1)ZTA浆料呈现剪切变稀的特性，并且具有一定的屈服应力，浆料的流变性能符合Herschel-Bulkley模型，拟合的相关系数较高，为0.996；2)所制备的ZTA造粒粉的粒度分布范围主要在110 μm～45 μm，粒度分布较广；3)加入1%（w）纳米Al2O3、15%（w）ZrO2时，所制备造粒粉流动性较好，其对应的卡尔系数为8.62%，含水率为0.22%，休止角为25.2o；4)综合分析，加入10%（w）ZrO2所制备ZTA陶瓷具有最佳性能，其致密度为94.75%，线收缩率为18.16%。