氧化钇对氧化镁陶瓷烧结和抗热震性能的影响

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英文篇名：Effects of yttrium oxide on sintering and thermal shock resistance of magnesia ceramics 作者：薛宗伟 ; 吴锋 ; 李志坚 ; 李心慰 ; 栾旭 ; 罗旭东 ; 徐若梦 英文作者：Xue Zongwei;Wu Feng;Li Zhijian;Li Xinwei;Luan Xu;Luo Xudong;Xu Ruomeng;School of High Temperature Materials and Magnesium Resources Engineering,University of Science and Technology Liaoning; 关键词：氧化镁陶瓷 ; 第二相 ; 微裂纹 ; 抗热震性 ; 烧结性能 英文关键词：magnesia ceramics;;second phase;;microcracks;;thermal shock resistance;;sintering property 中文刊名：LOCL 英文刊名：Refractories 机构：辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院;沈阳广播电视大学; 出版日期：2019-04-15 出版单位：耐火材料 年：2019 期：v.53;No.356 基金：国家自然科学基金面上项目(51772139) 语种：中文; 页：LOCL201902006 页数：5 CN：02 ISSN：41-1136/TF 分类号：22-26

摘要

为提高氧化镁陶瓷抗热震性和烧结性能,以高纯纳米氧化镁为主要原料,高纯纳米氧化钇粉为添加剂,聚乙烯醇为结合剂,制备了氧化镁陶瓷试样,研究了氧化钇添加量(外加,质量分数分别为0、1%、2%、3%和4%)和煅烧温度(1 350、1 450和1 550℃)对氧化镁陶瓷性能的影响。结果表明:氧化钇与方镁石形成有限置换型固溶体,提高了烧结试样致密度;氧化钇抑制了烧结试样中方镁石晶粒生长;氧化钇通过第二相增韧和微裂纹增韧提高了氧化镁陶瓷的抗热震性。
        Magnesia ceramic specimens were prepared with high-purity nano-sized magnesia as the main raw material,high-purity nano-sized yttrium oxide as the additive,polyvinyl alcohol as the binder in order to improve the sintering property and thermal shock resistance of magnesia ceramics. The effects of the yttrium oxide addition( 0,1%,2%,3% and 4%,by mass,extra-adding) and the calcining temperature( 1 350,1 450 and 1 550 ℃) on the properties of magnesia ceramics were investigated. The results show that the yttrium oxide forms finite substitutional solid solution with periclase,which improves the density of the sintered specimens; yttrium oxide inhibits the periclase grain growth of specimens; the thermal shock resistance of magnesia ceramics is improved by second phase toughening mechanism and microcrack toughening mechanism.

引文

[1]韩兆越.稀有难熔金属材料产业的发展研究[J].世界有色金属,2017(20):224-225.
    [2]金艳,周玉所.氧化镁坩埚制品的研制[J].陶瓷,2006(5):25-27.
    [3]张海萍,汪厚植,顾华志,等.提高镁质浇注料抗热震性的研究[J].耐火材料,2002,36(1):53-54.
    [4]张骋,黄德信,徐兵,等.氧化镁陶瓷的抗热震性能[J].稀有金属材料与工程,2009,38(S2):1207-1209.
    [5]于忞,罗旭东,张国栋,等. La2O3对氧化镁陶瓷烧结性能与抗热震性能的影响[J].人工晶体学报,2016,45(9):2251-2255.
    [6]李波,张树人,周晓华,等. Y2O3和ZnO共掺杂对BaTiO3陶瓷的微观结构和介电性能的影响[J].无机材料学报,2007,22(3):451-455.
    [7]刘文燕,徐坦,刘璐,等.氧化钇对氧化铝陶瓷致密化的影响[J].人工晶体学报,2016,45(7):1741-1745.
    [8]赵维平.耐火材料抗热震性试验方法探讨[J].耐火材料,2013,47(6):476-480.
    [9]刘磊,王周福,何俊鹏,等. Y2O3和CeO2对镁砂烧结性能及显微结构的影响[J].耐火材料,2012,46(5):340-343.
    [10]王周福,徐自伟,张保国,等.混合稀土氧化物对镁质耐火材料结构与性能的影响[J].稀有金属材料与工程,2007,36(S2):373-375.
    [11]郭玉香,彭强,曲殿利,等.轻烧氧化镁活性对镁砂烧结性能及显微结构的影响[J].耐火材料,2018,52(3):176-179.
    [12]周玉.陶瓷材料学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1995:439-499.
    [13]黄勇,汪长安.高性能多相复合陶瓷[M].北京:清华大学出版社,2008:130-190.
    [14]穆柏春,孙旭东.稀土氧化物对铁酸铝陶瓷显微结构和力学性能的影响[J].耐火材料,2003,37(5):274-276.
    [15]周后明,曾国章,刘景文,等.稀土氧化物La2O3/Y2O3增韧补强ZTA陶瓷材料及其耐磨性能研究[J].材料导报,2016,30(12):14-17.
    [16] ZHAO J,AI X,DENG J X,et al. A model of the thermal shock resistance parameter for functionally gradient ceramics[J]. Mater Sci Eng,2004,A(382):23-29.
    [17] LI K,WANG D L,CHEN H,et al. Normalized evaluation of thermal shock resistance for ceramic materials[J]. J Adv Ceram,2014,3(3):250-258.
    [18]刘国齐,杨金松,李红霞,等.耐火材料断裂能的测试[J].耐火材料,2011,45(3):223-226.