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高致密氧化镁陶瓷的凝胶注模成型

2012-09-25卢婷,骆兵,韩绍娟,王志强

大连工业大学学报 2012年4期

卢 婷, 骆 兵, 韩 绍 娟, 王 志 强

( 1.大连工业大学 纺织与材料工程学院, 辽宁 大连 116034; 2.辽宁省轻工科学研究院, 辽宁 沈阳 110036 )

0 引 言

氧化镁作为碱金属氧化物具有很多优良性能,尤其是w(MgO)≥98%的高纯氧化镁,它的导热性比Al2O3高1倍,介电损失只有氧化铝的1/10,同时具有耐腐蚀的性能[1]。以其为主要原料的氧化镁陶瓷是典型的碱性耐火材料,具有很多优良的物理及热化学性能,如高熔点、高强度、高温下比体积电阻值较高,有良好的电绝缘性、极强的抗碱性金属熔渣能力,可广泛应用于冶金等工业领域[2];利用它能使电磁波通过的性质,作雷达罩及红外辐射的透射窗口材料等。

凝胶注模成型工艺是美国橡树岭国家实验室于20世纪80年代初首先发明的一种新颖的陶瓷近净尺寸成型技术[3]。它是将有机化学理论应用到传统的注浆成型工艺中,通过制备低黏度高固含量的浆料,获得强度高、均匀性好的坯体[4]。该工艺的优势为:设备简单,坯体缺陷少,致密度高,不易变形,易于成型结构复杂的陶瓷部件。凝胶注模工艺已被广泛应用于制备Al2O3、SiC、Si3N4、ZrO2、ZTA、ZrO2-Al2O3、SiC-Si3N4复相陶瓷等[5-7]。目前世界上制备的高纯度、高密度的氧化镁陶瓷纯度>99.5%,密度≥3.43 g/cm3。由于MgO粉体活性高,极易水化,因此,到目前为止,有关水基凝胶注模工艺制备高致密MgO陶瓷方面的研究鲜有报道。作者采用水基凝胶注模工艺制备高致密氧化镁陶瓷,研究了原料的预烧处理温度、分散剂及固含量对料浆的影响,以及固含量与素坯及烧结体的致密度的关系。

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