在900℃添加CeO2对SiO2-Al2O3-ZnO-CaO搪瓷析晶和热震行为的影响

作者：丰敏; 廖依敏; 陈明辉^*; 朱圣龙; 王福会

来源：材料研究学报, 2022, 36(02): 90-98.

• 无机非金属材料
• 搪瓷
• 添加CeO2
• 析晶
• 相变
• 热震

在SiO2-Al2O3-ZnO-CaO-ZrO2-TiO2搪瓷中加入10%～20%(质量分数)粒径为20～50 nm的CeO2颗粒，制备出SiO2-Al2O3-ZnO-CaO搪瓷，用扫描电子显微镜(SEM)/能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)研究其在900℃空气中的析晶行为和相演变。结果表明：添加20%的CeO2颗粒可阻碍针状ZrSiO4和羽毛状CaTiSiO5晶体的析出，随着CeO2颗粒添加量的提高阻碍作用增强；CeO2与搪瓷中的ZrO2结合生成固溶体促进初生晶体CaZrTi2O7析出，而CaZrTi2O7随着烧结时间的延长几乎不转变为ZrSiO4。同时，在生成Ca ZrTi2O7晶体的过程中Ca和Ti的消耗也抑制了CaTiSiO5晶体的析出。这表明，添加20%的CeO2可使这种搪瓷体系在900℃保持较高的稳定性和优异的抗热震性能，从而延长搪瓷的使用寿命。

• 单位
  中国科学院金属研究所; 东北大学