碱金属氧化物对莫来石陶瓷性能影响的研究
2017-07-07史金鑫方仁德杨华亮梁章发
史金鑫+方仁德+杨华亮+梁章发



摘 要:本文以粘土、氧化铝粉及硅酸锆等原料为基础配方,在陶瓷成型过程中,以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和羧甲基纤维素钾(CMC-K)为添加剂,考察碱金属氧化物对陶瓷结构和性能的影响。为了进行对比分析,成型添加剂还选用了PVA,分别为:2.5%的PVA 、2.5%的CMC-Na和2.5%的CMC-K,试验结果表明:当添加剂为PVA时,烧结体的玻璃相含量较低,晶体呈短柱状,抗弯强度为20.1 MPa,高温蠕变检测时位移变化量为1.836 mm,位移变化率为3.06%;当添加剂为CMC-Na时,烧结体的玻璃相含量较高,晶体呈长柱状,抗弯强度为21.6 MPa,高温蠕变检测时位移变化量为3.540 mm,位移变化率为6.37%;当添加剂为CMC-K时,烧结体的玻璃相含量最低,晶体呈长针柱状,并交错呈网状,抗弯强度为25.3 MPa,高温蠕变检测时位移变化量为0.310 mm,位移变化率为0.52%。
关健词:莫来石;碱金属氧化物;高温蠕变
1 引言
莫来石-刚玉质复相陶瓷因同时具有莫来石相熔点高、热膨胀系数低、抗蠕变、抗热震和刚玉相弹性高、耐磨、耐腐蚀、抗氧化及高温蠕变速率低等特点,使得其性能优越于纯刚玉陶瓷和纯莫来石陶瓷;刚玉莫来石质陶瓷是在高温下长期使用的耐火陶瓷,因为长期受荷重和热负荷的作用,高温蠕变是其最主要的性能指标。
为了该陶瓷成型的实现,需要加入一定量的结合剂以保证成型的可行性,一般选用CMC-Na,这是因为CMC-Na在成型过程中不仅起着粘结作用,而且有赋形剂、可塑剂、增强剂等作用,这些性质可增加坯料粘结力,使坯体易于成型,但CMC-Na中氧化钠含量一般大于10%,这对陶瓷的性能影响较大,尤其是抗高温蠕变性能;……
