Magnesíum ál spínel (MgAl2O, MgO·Al2Oor MA) hefur yfirburða vélrænni eiginleika við háan hita, framúrskarandi flögnunarþol og tæringarþol.Það er dæmigerðasta háhita keramikið í Al2O-MgO kerfinu.Ívilnandi vöxtur kalsíumhexaluminats (CaAl12O19, CaO·6AlO eða CA6) kristalkorna meðfram grunnplaninu gerir það að verkum að það stækkar í blóðflögu- eða nálarformgerð, sem getur verulega aukið seigleika efnisins.Kalsíumdíumínat (CaAlO eða CaO·2Al203, CA2) hefur lágan varmaþenslustuðul.Þegar CAz er blandað saman við önnur efni með hátt bræðslumark og háan stækkunarstuðul getur það vel staðist skemmdir af völdum hitaáfalls.Þess vegna hefur MA-CA samsett efni fengið mikla athygli sem ný tegund af háhita keramik efni í háhita iðnaði vegna yfirgripsmikilla eiginleika CA6 og MA.
Í þessari grein voru MA keramik, MA-CA2-CA keramik samsett efni og MA-CA keramik samsett efni framleidd með háhita fastfasa sintrun og áhrif steinefna á eiginleika þessara keramikefna voru rannsökuð.Rætt var um styrkingarkerfi steinefna á frammistöðu keramik og eftirfarandi rannsóknarniðurstöður fengust:
(1) Niðurstöðurnar sýndu að magnþéttleiki og beygjustyrkur MA keramikefna jókst smám saman með aukningu á hertuhitastigi.Eftir sintun við 1600 í 2h var sintunarframmistaða MA keramik léleg, með lausu þéttleika 3,17g/cm3 og sveigjustyrksgildi 133.31MPa.Með aukningu steinefnaefnisins Fez03 jókst magnþéttleiki MA keramikefna smám saman og beygjustyrkurinn jókst fyrst og minnkaði síðan.Þegar viðbótarmagnið var 3wt.%, beygjustyrkurinn náði hámarki 209. 3MPa.
(2) Frammistaða og fasasamsetning MA-CA6 keramik er tengd kornastærð CaCO og a-AlO hráefna, hreinleika a-Al2O3, hitastig myndunar og geymslutíma.Með því að nota litla kornastærð CaCO og hár hreinleika a-AlzO3 sem hráefni, eftir sintrun við 1600 ℃ og haldið í 2 klst, hefur tilbúið MA-CA6 keramikið mikinn sveigjanleika.Kornastærð CaCO3 gegnir mikilvægu hlutverki í myndun CA fasa og vöxt og þróun kristalkorna í MA-CA6 keramikefnum.Við háan hita mun óhreinindin Si í a-Alz0 mynda skammvinnan vökvafasa, sem gerir það að verkum að formgerð CA6 korna þróast úr blóðflögu í jafnaxla.
(3)Könnuð voru áhrif steinefna ZnO og Mg(BO2)z á eiginleika MA-CA samsettra efna og styrkingarkerfi.Í ljós kemur að (Mg-Zn)AI2O4 fast lausn og bór-innihaldandi fljótandi fasi sem myndast af steinefnaefnum ZnO og Mg(BO2)z gera kornastærð MA minni og innihald MA eykst.Þessir þéttu fasar eru húðaðir með örkristölluðum MA ögnum til að mynda svæðisbundna dreifða þétta líkama, sem leiðir til umbreytingar á CA6 korni í jafnása korn og stuðlar þannig að þéttingu MA-CA keramikefna og bætir sveigjanleika þess.
(4) Með því að nota greiningarhreint Al2O í stað a-AlzO, voru MA-CA2-CA keramik samsett efni framleidd úr greiningarhreinu hráefni.Áhrif steinefnaefnanna SnO₂ og HBO á eðlisfræðilega og vélræna eiginleika, örbyggingu og fasasamsetningu efnasamsetninganna voru rannsökuð.
Niðurstöðurnar sýna að fast lausn og skammvinn fljótandi fasi sem inniheldur bór birtast í keramikefninu eftir að steinefnaefnum SnO2 og H2BO hefur verið bætt við;Í sömu röð, gerir það CA2 fasa breyting í CA fasa og flýtir fyrir myndun MA og CA6, og bætir þannig hertuvirkni keramikefnisins.Þétti fasinn sem myndast af umfram Ca gerir tengslin milli MA og CA6 korna þétt, sem bætir vélræna eiginleika keramikefna.
Birtingartími: 29. ágúst 2023