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作者:曹纯心;孙盛睿;刘阳桥;陈爱英;范武刚;
单位:上海理工大学;中国科学院上海硅酸盐研究所;
摘要:以粉煤灰、滑石、氧化铝和氧化镁为原料,分别添加质量分数为0、0.5%和1.0%的氧化铒,采用高温固相烧结制备堇青石陶瓷。研究了氧化铒的掺入对堇青石陶瓷物相组成、显微结构和性能的影响。结果表明:Er_2O_3的掺入可促进堇青石相的生成,且掺入0.5wt.%Er_2O_3时效果最佳。其通过在低温时形成液相,提高液相中Mg~(2+)和Al~(3+)的迁移速率,以促进反应生成堇青石,从而提高堇青石的转化效率。当Er_2O_3掺入量为0.5 wt.%时,在1300℃烧结温度下,试样物相组成较纯净,杂质相较少,晶型较完整,晶粒无异常长大。在1300℃烧结温度下,掺入0.5 wt.%Er_2O_3试样体积密度为2.095 g·cm~(-3),显气孔率和吸水率分别为14.86%和7.09%;掺入0.5 wt.%Er_2O_3试样压缩强度达到149 MPa,较未掺杂试样提高了230%。研究证实,氧化铒作为烧结助剂可明显改善堇青石陶瓷的综合性能。
关键词:堇青石;;粉煤灰;;压缩强度;;Er_2O_3
基金资助:国家自然科学基金(52302124,51878647)