斜鋯石剛玉共析體細(xì)結(jié)晶高溫結(jié)構(gòu)陶瓷研究開發(fā).pdf

1、本課題為陜西省科技攻關(guān)、西安市工業(yè)攻關(guān)和鄭州市科技攻關(guān)項(xiàng)目的主要研究內(nèi)容。作者根據(jù)立項(xiàng)要求查閱了近年來大量國內(nèi)外制備Al2O3、ZrO2納米及亞微米級(jí)細(xì)粉和復(fù)合陶瓷資料；分析了國內(nèi)外連鑄中間包定徑水口目前生產(chǎn)水平和使用現(xiàn)狀。根據(jù)國家“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目研究成果“斜鋯石剛玉共析體抗侵蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于單一剛玉相或斜鋯石相”結(jié)論，在國內(nèi)外首次提出制備斜鋯石剛玉共析體復(fù)合定徑水口。 在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，通過加入分散劑采用沉淀-凝膠法，首

2、先制備化學(xué)成分分布均勻的Al2O3-ZrO2納米或亞微米級(jí)前驅(qū)復(fù)合粉體，前驅(qū)體經(jīng)過脫膠、預(yù)燒、壓制成型、高溫?zé)Y(jié)等工藝，制備斜鋯石剛玉共析體細(xì)結(jié)晶高溫陶瓷原料。研究結(jié)果認(rèn)為：復(fù)合鹽溶液濃度控制在0.5～0.7mol/L，氨水以正滴定方式加入，pH=9.5～9.7，陳化時(shí)間在16～19小時(shí)，在前驅(qū)液中及干燥前均加入PEG(600+2000)混合物約1.25wt％，凝膠用無水乙醇進(jìn)行醇水交換可有效防止團(tuán)聚的產(chǎn)生。凝膠經(jīng)水洗脫氯、脫膠處理、煅

3、燒磨細(xì)后，細(xì)粉經(jīng)X-ray衍射分析(XRD)及差熱分析(DTA)表明：400℃熱處理后復(fù)合粉體為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)；1200℃時(shí)氧化鋯晶粒為四方相，1600℃煅燒后，ZrO2單斜相增多，Al2O3以剛玉相存在。細(xì)粉經(jīng)過激光粒度分析D50約為3～4μm，分散劑選用還需要進(jìn)一步研究。燒結(jié)試樣經(jīng)掃描電子顯微鏡(SEM)分析表明：燒結(jié)溫度越高，保溫時(shí)間越長，晶粒尺寸越大，而本實(shí)驗(yàn)首創(chuàng)的氧乙炔焰分層熔融快速冷卻工藝，可得到具有一定數(shù)量的Al2O3-ZrO