編號：FTJS10594
篇名：氟化釔對粉煤灰基堇青石陶瓷合成及性能的影響
作者：顧雅潔 陳瑤姬 尹旭軍 常星嵐 孫科 孫盛睿 奚爽 許嘉雨 劉陽橋
關(guān)鍵詞： 粉煤灰 堇青石陶瓷 氟化釔 壓縮強(qiáng)度 抗熱震性 比熱容 熱膨脹系數(shù)
機(jī)構(gòu)： 浙江天地環(huán)�？萍脊煞萦邢薰� 中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
摘要： 本文以粉煤灰、滑石、氧化鋁和氧化鎂為原料,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、0.5%和1.0%的氟化釔,通過高溫?zé)Y(jié)制備了粉煤灰基堇青石陶瓷樣品,研究了氟化釔摻量對樣品的物相組成、顯微結(jié)構(gòu)及主要性能的影響。結(jié)果表明,氟化釔的引入可降低堇青石的生成溫度,提高堇青石的物相轉(zhuǎn)化率,顯著改善材料的力學(xué)性能,同時(shí)對熱學(xué)性能亦有一定積極影響。當(dāng)氟化釔添加量為0.5%時(shí),樣品的綜合性能最優(yōu)。當(dāng)燒結(jié)溫度為1300℃時(shí),XRD未見明顯雜質(zhì)峰,樣品的體積密度為2.15 g/cm3,開孔孔隙率為7.49%,吸水率為3.49%,壓縮強(qiáng)度為252.27 MPa,經(jīng)5次熱震試驗(yàn)后壓縮強(qiáng)度仍然高至204.65 MPa,比熱容為0.770~0.931 J/(g·℃)(25~150℃),熱膨脹系數(shù)為2.54×10-6℃-1(100~800℃)。與不含添加劑的樣品相比,添加0.5%氟化釔樣品的體積密度增加了5.2%,開孔孔隙率降低了58.6%,吸水率降低了60.6%,而壓縮強(qiáng)度增加了4.6倍,比熱容增強(qiáng)而熱膨脹系數(shù)降低。在粉煤灰基堇青石陶瓷的燒結(jié)過程中,氟化釔的引入可使其在較低的溫度下形成液相,提高元素遷移率,促進(jìn)晶粒發(fā)育完全且具有細(xì)化晶粒的明顯效果。氟化釔作為一種有效的燒結(jié)助劑,微量的添加即可顯著改善粉煤灰基堇青石陶瓷的綜合性能。本工作拓寬了高效燒結(jié)助劑選擇范圍,可為高質(zhì)量陶瓷材料的高溫?zé)Y(jié)提供一定參考。
