球形纳米氧化铝颗粒制备微晶陶瓷及传质动力学研究

摘要：

采用球形纳米氧化铝颗粒制备氧化铝微晶陶瓷,研究造粒、烧结等工艺过程对陶瓷微观结构和力学性能的影响,并结合动力学计算分析球形颗粒在烧结过程中的传质特性.结果 表明;通过液相造粒掺入0.8％％(质量分数)的PVA能够优化球形颗粒的压制成型并提高坯体密度.烧结温度从1400℃提高至1550℃,陶瓷相对致密度由74.1％增大至97.5％,而晶粒尺寸由0.6 μm仅增至1.4 μm,这与球形颗粒自身稳定的形态及其堆积形成的均匀孔隙有关.在1550℃下烧结时间由30 min延长至120 min时,气孔率由4.8％降低至0.4％,晶粒尺寸则由1.2 μm增至2.7 μm.另外,通过动力学计算得出球形颗粒的烧结活化能为788 kJ/mol,证实球形颗粒在烧结前期和中期具有生长惰性,利于获得微晶结构.经1550℃保温90 min的陶瓷,其密度达到98.9％,平均晶粒尺寸仅为1.6 μm,硬度达到26.4 GPa,弯曲强度为574 MPa.

关键词：氧化铝陶瓷、微晶结构、球形颗粒、传质

所属期刊栏目：48

分类号：TB321(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金项目51802298

在线出版日期：2020-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：127-133