마그네슘알루미늄스피넬(MgAl2O, MgO·Al2Oor MA)은 고온 기계적 성질이 우수하고 내박리성 및 내식성이 우수합니다.Al2O-MgO 시스템에서 가장 일반적인 고온 세라믹입니다.기저면을 따라 칼슘 헥사알루미네이트(CaAl12O19, CaO·6AlO 또는 CA6) 결정립이 우선적으로 성장하면 소판 또는 침상 형태로 성장하여 재료의 인성을 크게 향상시킬 수 있습니다.칼슘 디알루미네이트(CaAlO 또는 CaO·2Al2O3, CA2)는 열팽창 계수가 낮습니다.CAz가 융점이 높고 팽창 계수가 높은 다른 재료와 혼합되면 열충격으로 인한 손상에 잘 견딜 수 있습니다.따라서 MA-CA 복합재료는 CA6과 MA의 포괄적인 특성으로 인해 고온 산업에서 새로운 유형의 고온 세라믹 재료로 많은 주목을 받고 있습니다.
본 논문에서는 MA 세라믹, MA-CA2-CA 세라믹 복합재 및 MA-CA 세라믹 복합재를 고온 고상 소결법으로 제조하고 광화제가 이들 세라믹 재료의 특성에 미치는 영향을 연구했습니다.세라믹의 성능에 대한 광화제의 강화 메커니즘에 대해 논의하였고, 다음과 같은 연구 결과를 얻었다.
(1) MA 세라믹 재료의 부피밀도와 굴곡강도는 소결온도가 증가함에 따라 점차 증가하는 것으로 나타났다.1600°C에서 2시간 동안 소결한 후 MA 세라믹의 소결 성능은 좋지 않았으며, 부피 밀도는 3.17g/cm3이고 굴곡 강도 값은 133이었습니다.31MPa.광화제 Fez03의 증가에 따라 MA 세라믹 재료의 부피 밀도는 점차 증가했으며 굴곡 강도는 처음에는 증가한 다음 감소했습니다.첨가량을 3wt.%, 굽힘 강도는 최대 209.3MPa에 도달했습니다.
(2) MA-CA6 세라믹의 성능과 상 조성은 CaCO 및 a-Al2O 원료의 입자 크기, a-Al2O3의 순도, 합성 온도 및 유지 시간과 관련이 있습니다.작은 입자 크기의 CaCO와 고순도 a-AlzO3를 원료로 사용하여 1600℃에서 소결하고 2시간 동안 유지한 후 합성된 MA-CA6 세라믹은 굽힘 강도가 매우 뛰어납니다.CaCO3의 입자 크기는 MA-CA6 세라믹 재료의 CA 상 형성과 결정 입자의 성장 및 발달에 중요한 역할을 합니다.고온에서 a-AlzO의 불순물 Si는 일시적인 액체상을 형성하여 CA6 입자의 형태가 소판에서 등축으로 진화하게 합니다.
(3) 광화제 ZnO와 Mg(BO2)z가 MA-CA 복합재료의 특성과 강화 메커니즘에 미치는 영향을 조사하였다.(Mg-Zn)Al2O4 고용체와 광화제 ZnO 및 Mg(BO2)z에 의해 형성된 붕소 함유 액상은 MA의 입자 크기를 더 작게 만들고 MA의 함량을 증가시키는 것으로 나타났습니다.이러한 치밀한 상은 미결정 MA 입자로 코팅되어 지역적으로 분산된 치밀한 몸체를 형성하며, 이는 CA6 입자를 등축 입자로 변환시켜 MA-CA 세라믹 재료의 치밀화를 촉진하고 굴곡 강도를 향상시킵니다.
(4) α-AlzO 대신 분석적으로 순수한 Al2O를 사용하여 분석적으로 순수한 원료로부터 MA-CA2-CA 세라믹 복합재를 합성했습니다.광물화제 SnO2 및 HBO가 복합재의 물리적 및 기계적 특성, 미세 구조 및 상 구성에 미치는 영향을 연구했습니다.
결과는 광물화제 SnO2 및 H2BO를 첨가한 후 세라믹 재료에 고용체 및 붕소 함유 일시적 액체상이 나타나는 것을 보여줍니다.각각 CA2 상을 CA 상으로 변화시키고 MA 및 CA6의 형성을 가속화하여 세라믹 재료의 소결 활성을 향상시킵니다.과잉 Ca에 의해 형성된 치밀한 상은 MA와 CA6 입자 사이의 결합을 단단하게 만들어 세라믹 재료의 기계적 특성을 향상시킵니다.
게시 시간: 2023년 8월 29일