液相浸渗法制备CaAl12O19/(MgAl2O4-Al2O3)复相陶瓷

doi:10.11896/cldb.19040061

材料导报

2019, Vol. 33

Issue (18): 3166-3169 https://doi.org/10.11896/cldb.19040061

第20届全国高技术陶瓷学术年会

液相浸渗法制备CaAl₁₂O₁₉/(MgAl₂O₄-Al₂O₃)复相陶瓷

易帅^{1, 2}, 曾鲁举¹, 邓丽娜¹, 薛飞¹, 谢金莉¹, 刘艳改², 房明浩², 吴小文², 黄朝晖^2,

1 中国建筑材料科学研究总院有限公司,中国建材检验认证集团股份有限公司,北京 100024
2 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院,北京 100083

Preparation of CaAl₁₂O₁₉/(MgAl₂O₄-Al₂O₃) Ceramics by Liquid Infiltration

YI Shuai^1,2, ZENG Luju¹, DENG Lina¹, XUE Fei¹, XIE Jinli¹, LIU Yangai², FANG Minghao², WU Xiaowen², HUANG Zhaohui²

1 China Building Material Test & Certification Group Co., Ltd, China Building Materials Academy Co., Ltd, Beijing 100024
2 School of Materials Science and Technology, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083

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摘要采用液相浸渗法制备了CaAl₁₂O₁₉/(MgAl₂O₄-Al₂O₃)复相陶瓷。研究了不同原料物质的量比(n(α-Al₂O₃):n(MgO)=1:1、2:1、3:1、4:1)对复相陶瓷的物相组成、显微结构和性能的影响。结果表明:试样中的MgAl₂O₄均不是理论配比,Al₂O₃含量不足时,生成了Ca₁₂Al₁₄O₃₃和CaAl₄O₇。与未浸渗试样对比,生成的低熔点Ca₁₂Al₁₄O₃₃可能促进了MgAl₂O₄晶粒的生长和发育;板片状CaAl₁₂O₁₉的生成虽然降低了试样的体积密度,但其强度反而增大,起到了增强、增韧的作用。随着复相材料中Al₂O₃含量的增加,试样的体积密度和抗折强度均逐渐增大。

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关键词: 液相浸渗法 CaAl₁₂O₁₉/(MgAl₂O₄-Al₂O₃)复相陶瓷物相组成显微结构力学性能

Abstract: CaAl₁₂O₁₉/(MgAl₂O₄-Al₂O₃) composite ceramics were prepared by liquid infiltration. The effects of different molar ratios (n(α-Al₂O₃):n(MgO)=1:1, 2:1, 3:1, 4:1) of raw materials on the phase composition, microstructure and properties of composite ceramics were studied. The results showed that MgAl₂O₄ phases were confirmed as magnesia-rich or alumina-rich nonstoichiometric spinel. When the content of Al₂O₃ was insufficient, the Ca₁₂Al₁₄O₃₃ and CaAl₄O₇ phase were generated. Compared with the uninfiltrated samples, the low melting point Ca₁₂-Al₁₄O₃₃ might promote the growth of MgAl₂O₄ grains. Although the formation of CaAl₁₂O₁₉ with plate-like morphology reduced the bulk density of samples, the strength increased instead, playing a role of strengthening and toughening. As the content of Al₂O₃ increased, the bulk density and flexural strength of the samples increased gradually.

Key words: liquid infiltration CaAl₁₂O₁₉/(MgAl₂O₄-Al₂O₃) ceramics phase composition microstructure mechanical properties

出版日期: 2019-09-25 发布日期: 2019-07-31

ZTFLH:

TQ175

基金资助: 国家自然科学基金(51072186 ;51032007);中国建筑材料科学研究总院有限公司青年科学基金(YD-668)

通讯作者: huang118@cugb.edu.cn

作者简介: 易帅,中国建筑材料科学研究总院有限公司,高级工程师。2015年7月毕业于中国地质大学(北京),工学博士。中国材料与试验团体标准建筑材料领域委员会耐火材料技术委员会(CSTM/FC03/TC13)秘书长,中国硅酸盐学会特种陶瓷分会青工委委员。主要从事先进耐火材料、高性能陶瓷材料等相关领域的研究。在国内外重要期刊发表学术论文20余篇;参与了多项耐火材料行业标准的制修订工作,担任第一起草人的标准项目有9项;申请中国发明专利6项(授权3项),国外专利2项。
黄朝晖,博士,教授,2002年4月在北京科技大学获得博士学位后到清华大学材料系从事博士后研究,2004年5月从清华大学材料系博士后出站到中国地质大学(北京)材料科学与工程学院工作。现任中国地质大学(北京)学校工会兼职副主席,材料科学与工程学院副院长,中国硅酸盐学会特种陶瓷分会理事,中国硅酸盐学会耐火材料分会副理事长,全国材料科学技术名词审定委员会特聘专家。主要研究领域为先进陶瓷与耐火材料、纳米材料、岩石矿物材料及其复合材料等。作为项目负责人承担国家自然科学基金重点项目1项和面上项目4项,是“十二五”科技支撑项目《优势非金属矿产资源高效综合利用技术研究与示范》的召集人并负责课题。曾获得省部科技进步二等奖3项,已发表学术论文300余篇,其中SCI检索论文收录150余篇,申请国家发明专利60余项,其中获得授权的国家发明专利16项。

引用本文:

易帅, 曾鲁举, 邓丽娜, 薛飞, 谢金莉, 刘艳改, 房明浩, 吴小文, 黄朝晖. 液相浸渗法制备CaAl₁₂O₁₉/(MgAl₂O₄-Al₂O₃)复相陶瓷[J]. 材料导报, 2019, 33(18): 3166-3169.
YI Shuai, ZENG Luju, DENG Lina, XUE Fei, XIE Jinli, LIU Yangai, FANG Minghao, WU Xiaowen, HUANG Zhaohui. Preparation of CaAl₁₂O₁₉/(MgAl₂O₄-Al₂O₃) Ceramics by Liquid Infiltration. Materials Reports, 2019, 33(18): 3166-3169.

链接本文:

http://www.mater-rep.com/CN/10.11896/cldb.19040061 或 http://www.mater-rep.com/CN/Y2019/V33/I18/3166

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