ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的制备及化学稳定性

作者：叶明亮; 滕元成^*; 王山林; 唐佳媛

来源：中国陶瓷, 2020, 56(11): 19-26.

DOI：10.16521/j.cnki.issn.1001-9642.2020.11.003

• ZnO-Al2O3-CaO
• ZnAl2O4
• Ca3Al4ZnO10
• 化学稳定性
• SiC

针对SiC陶瓷固化高放石墨难烧结问题,拟用ZnO-Al2O3-CaO(ZAC)多相材料为SiC陶瓷固化体的低温烧结助剂,阐明ZAC烧结助剂组成-结构-性能的调控机制是SiC陶瓷安全固化高放石墨的关键问题之一。采用熔融水淬工艺制备ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料,利用X射线衍射、扫描电镜、水化放热、耐酸耐水等分析测试方法,研究了ZnO含量对ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的熔融特性、物相组成及化学稳定性的影响。结果表明,在ZAC体系中,随着ZnO含量的增加,复相材料的高温流动温度(FT)逐渐降低,CaAl2O4和Ca3Al2O6的相对含量逐渐减少或消失,ZnAl2O4、Ca3Al4ZnO10和ZnO的相对含量逐渐增加,化学稳定性逐渐变好;ZAC体系的高温熔体在冷却过程中具有较强的析晶性能,CaAl2O4和Ca3Al2O6的存在会对ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的化学稳定性造成严重的负面影响;制备ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的较佳配方为C-40(CaO含量为25.09 wt%,Al2O3含量为34.91 wt%,ZnO含量为40 wt%),其样品的高温流动温度为1366.2℃,晶相为ZnAl2O4、Ca3Al4ZnO10、ZnO,且化学稳定性优良。

• 单位
  西南科技大学