烧结助剂对堇青石-莫来石复相陶瓷的致密化和烧结特性的影响（英文）

作者：徐晓虹; 张银凤; 吴建锋; 胡成; 陆成龙; 王东斌

来源：硅酸盐学报, 2016, 44(12): 1748-1759.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2016.12.12

• 堇青石-莫来石复相陶瓷
• 烧结助剂
• 致密化
• 烧结特性
• 氧化硼
• 液相烧结

以高岭土、滑石、工业氧化铝为原料,加入不同含量的B2O3、Nd2O3、Y2O3烧结助剂,通过原位反应烧结法合成了堇青石-莫来石复相陶瓷,研究了烧结助剂对其致密度和烧结特性的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)表征试样的晶相组成和微观结构。利用FactSage 6.0软件对系统的相组成和液含率进行了模拟对比分析。结果表明:B2O3具有最好的助烧结性。添加2.0%B2O3的复相陶瓷样品的烧结温度降低,致密度和机械强度提高,其经1 420℃烧成后吸水率和抗折强度分别为0.03%和116.70 MPa。经XRD分析和FactSage模拟证实,由于B2O3的液相烧结作用,物质间的固相扩散转变为液相扩散,促进了样品中四方堇青石的生成(未添加B2O3样品相组成为六方堇青石)。SEM和EDS结果表明,2.0%B2O3促进了晶体的生长与发育,四方柱状或块状堇青石与针棒状莫来石相互交织穿插排列,赋予样品较高的致密度和强度。

• 单位
  硅酸盐建筑材料国家重点实验室; 武汉理工大学