铝灰基网格结构陶瓷的烧结过程及机理研究

作者：喻亮; 刘远; 刘国庆; 姜艳丽

来源：陶瓷学报, 2022, 43(04): 659-666.

DOI：10.13957/j.cnki.tcxb.2022.04.013

• 铝灰
• 陶瓷
• 烧结过程
• 烧结机理

以二次铝灰为原料，采用3D打印/直接凝固铸造（3D/DC）复合成型技术制备了铝灰基网格结构的氧化铝陶瓷。利用SEM、XRD、XPS、CT等手段研究了铝灰基网格结构陶瓷的烧结机理、微观形貌、烧结相以及内部结构。结果表明：随烧结温度从1250℃提高到1450℃，MgAl2O4、NaAl11O17衍射峰强度不断降低；网格结构陶瓷最佳烧结参数为1450℃保温4 h；烧结过程中，网格结构陶瓷Si-O-Si键中的Si被Al取代，形成Si-O-Al键，生成的固溶相推动了氧化铝颗粒重排与黏性流动，增加了烧结体的密度和收缩率；高岭土含量从0 wt.%增加到15 wt.%，陶瓷最大负载从1.8 kN上升到12.2 kN，高岭土含量达到20 wt.%时，陶瓷失效模式由泡沫陶瓷的分段失效转变为脆性断裂；随高岭土含量从0 wt.%增加到20 wt.%，陶瓷内部形状不一的裂纹逐渐消失，存留较大的圆形孔洞。

• 单位
  桂林理工大学