添加劑對(duì)耐火磚燒結(jié)的影響
在固相燒結(jié)時(shí)，少數(shù)添加劑(燒結(jié)助劑)可與主晶相構(gòu)成固溶體促進(jìn)缺點(diǎn)添加;在液相燒結(jié)時(shí)，添加劑能夠改動(dòng)液相的性質(zhì)(如粘土、組成等)，因而能起促進(jìn)燒結(jié)的效果。添加劑的效果可能在于以下幾個(gè)方面
1. 構(gòu)成固溶體。當(dāng)添加物與燒結(jié)物構(gòu)成固溶體時(shí)，能夠添加晶格缺點(diǎn)，活化晶格，然后促進(jìn)燒結(jié)。一般來(lái)說(shuō)，它們之間構(gòu)成有限置換固溶體更有助于促進(jìn)燒結(jié)。添加劑離子的電價(jià)、半徑與主晶格離子的電價(jià)，半徑相差越大，晶格畸變程度也越大，促進(jìn)燒結(jié)的效果也越顯著。如Al2O3 燒結(jié)時(shí)，參加3%的Cr2O3構(gòu)成接連固溶體可在1860℃燒結(jié)，而參加1%～2%TiO2只需在1600℃左右就能細(xì)密化。
2. 阻撓晶型改變，有些氧化物在燒結(jié)時(shí)發(fā)作晶型改變并伴有較大的體積效應(yīng)，這就難以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)細(xì)密化，并簡(jiǎn)單引起坯體開(kāi)裂。這時(shí)若能選用適合的添加劑加以按捺，即可促進(jìn)燒結(jié)。ZrO2燒結(jié)時(shí)添加必定量的CaO、MgO就屬這一機(jī)理。約在1200℃，m- ZrO2改變?yōu)閠- ZrO2,并伴有約10%的體積收縮，使制品安穩(wěn)性變壞。引入電價(jià)比Zr4+低的Ca2+(或Mg2+)，可構(gòu)成安穩(wěn)的立方螢石結(jié)構(gòu)的固溶體。這樣，既避免了制品的開(kāi)裂，又添加了晶體中缺點(diǎn)濃度，使燒結(jié)加速.
3. 按捺品粒長(zhǎng)大，燒結(jié)后期晶粒長(zhǎng)大，對(duì)促進(jìn)燒結(jié)細(xì)密化有重要效果。但若二次再結(jié)晶或間斷性晶粒長(zhǎng)大過(guò)快，會(huì)使晶粒變粗、晶界變寬而出現(xiàn)反細(xì)密化現(xiàn)象并影響制品的顯微結(jié)構(gòu)。這時(shí)，可經(jīng)過(guò)參加能按捺品粒反常長(zhǎng)大的添加劑來(lái)促進(jìn)燒結(jié)，在燒結(jié)透明Al2O3 制品時(shí)，為按捺二次再結(jié)晶，消除晶界上的氣孔，一般參加MgO或MgF2，高溫下構(gòu)成鎂鋁尖晶石包裹在Al2O3 晶粒外表，按捺了晶界遷移的速度，并促進(jìn)氣孔的排出，對(duì)促進(jìn)坯體的燒結(jié)具有顯著的效果。
4. 構(gòu)成液相。添加劑在燒結(jié)進(jìn)程中構(gòu)成液相。液相構(gòu)成的原因可能在于兩方面：添加劑自身的熔點(diǎn)較低，添加劑與燒結(jié)物構(gòu)成多元低共熔物;因?yàn)橐合嗟膫髻|(zhì)阻力小、傳質(zhì)速度快，然后下降了燒結(jié)溫度和進(jìn)步了坯體的密議。例如在制作95% Al2O3 陶瓷時(shí)，一般參加CaO和SiO2,當(dāng)CaO：SiO2=1時(shí)，因?yàn)樯蒀aO- Al2O3- SiO2液相，然后使資料在1540℃就能燒結(jié)。應(yīng)該指出的是，能促進(jìn)構(gòu)成液相的添加劑并非都會(huì)促進(jìn)燒結(jié)，如向Al2O3 中參加部分堿金屬氧化物就會(huì)嚴(yán)峻妨礙其燒結(jié)。另外，構(gòu)成液要盡管有利于燒結(jié)，但會(huì)嚴(yán)峻影響資料的高溫功能，故有必要統(tǒng)籌考慮。
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