Magnezia aluminia spinelo (MgAl₂O, MgO·Al₂O aŭ MA) havas superajn mekanikajn ecojn por altaj temperaturoj, bonegan reziston al ŝelado kaj korodo. Ĝi estas la plej tipa alttemperatura ceramikaĵo en la Al₂O-MgO-sistemo. La preferata kresko de la kristalgrajnoj de kalcia heksaaluminato (CaAl₁₂O₃, CaO·₆AlO aŭ CA₆) laŭlonge de la baza ebeno igas ĝin kreski en trombocitan aŭ pinglan morfologion, kio povas multe plibonigi la durecon de la materialo. Kalcia dialuminato (CaAlO aŭ CaO·₂Al₂O₃, CA₂) havas malaltan koeficienton de termika ekspansio. Kiam CAz estas kombinita kun aliaj materialoj kun alta fandopunkto kaj alta koeficiento de ekspansio, ĝi bone povas rezisti difekton kaŭzitan de termika ŝoko. Tial, MA-CA kompozitoj ricevis ampleksan atenton kiel nova tipo de alttemperatura ceramika materialo en la alttemperatura industrio pro siaj ampleksaj ecoj de CA₆ kaj MA.
En ĉi tiu artikolo, MA-ceramikaĵoj, MA-CA2-CA ceramikaj kompozitoj kaj MA-CA ceramikaj kompozitoj estis preparitaj per alttemperatura solidfaza sintrado, kaj la influo de mineraligiloj sur la ecojn de ĉi tiuj ceramikaj materialoj estis studita. La fortigmekanismo de mineraligiloj sur la funkciado de ceramikaĵoj estis diskutita, kaj la jenaj esplorrezultoj estis akiritaj:
(1) La rezultoj montris, ke la denseco kaj fleksa forto de MA ceramikaj materialoj pliiĝis iom post iom kun la pliiĝo de la sinteriga temperaturo. Post sinterizado je 1600 dum 2 horoj, la sinteriga agado de MA ceramiko estis malbona, kun denseco de 3,17 g/cm³ kaj fleksa forto de 133,31 MPa. Kun la pliiĝo de la mineraligilo Fez03, la denseco de MA ceramikaj materialoj pliiĝis iom post iom, kaj la fleksa forto unue pliiĝis kaj poste malpliiĝis. Kiam la aldonita kvanto estis 3 pez.%, la fleksa forto atingis la maksimumon de 209,3 MPa.
(2) La funkciado kaj faza konsisto de MA-CA6-ceramikaĵo rilatas al la partikla grandeco de CaCO3 kaj a-AlO3 krudmaterialoj, la pureco de a-Al2O3, la sinteza temperaturo kaj la tenadotempo. Uzante malgrandan partiklan grandecon de CaCO3 kaj altpurecan a-AlzO3 kiel krudmaterialojn, post sinterizado je 1600℃ kaj tenado dum 2 horoj, la sintezita MA-CA6-ceramikaĵo havas grandan fleksoreziston. La partikla grandeco de CaCO3 ludas gravan rolon en la formado de CA-fazo kaj la kresko kaj disvolviĝo de kristalaj grajnoj en MA-CA6-ceramikmaterialoj. Ĉe alta temperaturo, la malpuraĵo Si en a-Alz0 formos paseman likvan fazon, kio igas la morfologion de CA6-grajnoj evolui de trombocita al egalaksa.
(3) La efiko de mineraligiloj ZnO kaj Mg(BO2)z sur la ecojn de MA-CA kompozitoj kaj la fortigan mekanismon estis esplorita. Oni trovis, ke la solida solvaĵo (Mg-Zn)AI2O4 kaj la bor-entenanta likva fazo formita de la mineraligiloj ZnO kaj Mg(BO2)z malpligrandigas la grengrandecon de MA kaj pliigas la enhavon de MA. Ĉi tiuj densaj fazoj estas kovritaj per mikrokristalaj MA-partikloj por formi regione disigitajn densajn korpojn, kio kondukas al la transformo de CA6-grenoj en egalaksajn grajnojn, tiel antaŭenigante la densiĝon de MA-CA ceramikaj materialoj kaj plibonigante ĝian fleksan forton.
(4) Uzante analize puran Al₂O anstataŭ a-AlzO, oni sintezis ceramikajn kompozitojn MA-CA₂-CA el analize puraj krudmaterialoj. Oni studis la efikojn de mineraligiloj SnO₂ kaj HBO sur la fizikajn kaj mekanikajn ecojn, mikrostrukturon kaj fazkonsiston de la kompozitoj.
La rezultoj montras, ke solida solvaĵo kaj bor-entenanta pasema likva fazo aperas en la ceramika materialo post aldono de mineraligiloj SnO2 kaj H2BO; respektive, tio ŝanĝas la CA2-fazon al CA-fazo kaj akcelas la formadon de MA kaj CA6, tiel plibonigante la sinteran agadon de la ceramika materialo. La densa fazo formita de la troa Ca streĉigas la ligon inter MA kaj CA6-grajnoj, kio plibonigas la mekanikajn ecojn de ceramikaj materialoj.
Afiŝtempo: 29-a de aŭgusto 2023