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摘要
高炉渣是由炼铁高炉产生的一种工业废渣,其中含有CaO、Al2O3、SiO2等硅酸盐成分和少量Fe2O3、TiO2、ZrO2等析晶形核剂。高炉渣在855℃热处理1 h,可形核析出1μm左右的Ca2Al2SiO7微晶,这表明高炉渣具有较高的析晶活性。向ZTA中添加质量分数为4%的高炉渣,1 550℃烧结30 min,低温下ZTA陶瓷的力学性能明显提升,抗弯强度和断裂韧性分别为650 MPa和6.03 MPa·m1/2,比相同温度下未添加高炉渣时分别提高了15%和14.2%,烧结温度降低了50℃以上。颗粒细化的高炉渣掺入ZTA陶瓷基体,烧结过程中高炉渣产生的液相促进了Al2O3棒晶的生长,受力过程中棒晶的拔出和裂纹的偏转有利于ZTA陶瓷力学性能的提升;高炉渣在高温下的析晶增强了ZTA陶瓷的晶界强度,进一步提高了材料的力学性能。
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