纳米氧化镱对熔融石英析晶动力学机制的影响
2021-02-23谷莹蕾闫亚汐卜景龙王志发
人工晶体学报 2021年1期
关键词:生长
谷莹蕾,闫亚汐,卜景龙,马 超,王志发
(1.华北理工大学轻工学院,唐山 064000;2.华北理工大学材料科学与工程学院,河北省无机非金属材料重点实验室,唐山 063210;3.唐山时创高温材料股份有限公司,唐山 064000)
0 引 言
熔融石英陶瓷具有热膨胀系数小、导热率低、电绝缘性好、热震稳定性优异、耐玻璃及金属液侵蚀等特点,广泛应用于冶金、电力、航天等领域[1]。然而熔融石英在高温使用下易析晶为方石英,同时伴随较大的体积效应,使得其热膨胀系数升高、强度降低,造成开裂,大大降低了材料的使用安全性。因此,对熔融石英的析晶行为研究变得极为重要。
国内外学者针对熔融石英陶瓷析晶行为和析晶动力学进行了探讨[2-4],发现引入传统氧化物和非氧化物作为添加剂可以在一定程度上改善熔融石英的析晶情况[5-6],但有关添加剂对熔融石英陶瓷晶化抑制机理的研究报道较少[7-8]。一些学者发现在某些硅酸盐玻璃体系中引入稀土氧化物可以改善某些玻璃的析晶情况,对玻璃的网络结构进行补充,提高析晶活化能[9-10]。在实验室前期工作中发现,添加少量纳米氧化物可以有效改善熔融石英陶瓷析晶情况[11-12]。本文在前期研究基础上,对含纳米氧化镱的熔融石英陶瓷材料的析晶动力学和析晶机理进行初步探讨,为熔融石英晶化抑制剂的选择和安全可靠性熔融石英陶瓷材料的应用研究提供理论基础。
1 实 验
1.1 样品制备
本实验所采用的主要原料为微细熔融石英粉,其物相为非晶态的SiO2,纯度为99.5%,颗粒粒径d50为30 μm。……
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