剛玉-鋁酸鑭復(fù)相材料的制備與性能研究.pdf

1、剛玉材料具有熔點(diǎn)高、硬度高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕等優(yōu)良性能，但其韌性較差、熱導(dǎo)率高、難于燒結(jié)。六鋁酸鑭和鎂基六鋁酸鑭具有導(dǎo)熱系數(shù)低、熱膨脹系數(shù)高、抗氧化性強(qiáng)、高溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和熱化學(xué)穩(wěn)定等特點(diǎn)。為了改善剛玉材料的性能，本研究將鋁酸鑭作為第二相引入到剛玉材料中，系統(tǒng)地研究了鋁酸鑭的制備、鋁酸鑭對(duì)剛玉燒結(jié)行為的影響、剛玉-鋁酸鑭復(fù)相耐火材料的斷裂行為和熱震穩(wěn)定性。研究的結(jié)果表明:
　　采用低溫固相法制備出了含有La-O-Al鍵絡(luò)合物的La

2、AlO3前驅(qū)體，將其煅燒到700℃開始形成LaAlO3相，隨著煅燒溫度的升高晶粒逐漸長大，粉體的粒徑逐漸減小;六鋁酸鑭前驅(qū)體煅燒到1300℃開始生成片狀的六鋁酸鑭，在1500℃合成了純相的六鋁酸鑭粉體;鎂基六鋁酸鑭晶體在1300℃開始生成，隨著煅燒溫度的升高獲得粉體的粒徑逐漸增大。
　　在氧化鋁中添加少量的氧化鑭和氧化鎂時(shí)，能夠促進(jìn)其燒結(jié);引入的La2O3和MgO一部分以La3+(或者La3+、Mg2+)的形式固溶到Al2O3晶格

3、中引起晶格膨脹，另一部分與Al2O3反應(yīng)生成片狀結(jié)構(gòu)的六鋁酸鑭（或者鎂基六鋁鑭），位于氧化鋁的晶界處。
　　六鋁酸鑭以La2O3、 LaAlO3和預(yù)合成的六鋁酸鑭三種引入方式對(duì)氧化鋁燒結(jié)行為有一定的影響，其中以LaAlO3方式引入時(shí)，材料的致密化程度相對(duì)較高;在氧化鋁中原位生成鎂基六鋁酸鑭相能促進(jìn)燒結(jié)，其中以氧化鑭和堿式碳酸鎂方式引入時(shí)，材料的致密化程度相對(duì)較高和晶粒發(fā)育較好;在氧化鋁中生成六鋁酸鑭或者鎂基六鋁酸鑭相降低了材料的導(dǎo)