zrsiolt4gtallt2gtolt3gt复相耐磨陶瓷材料的制备

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1、山东理rT人学硕‘I：学位论文摘要A1203陶瓷具有耐高温、耐磨损和耐腐蚀等一系列优良的特征，但其脆性限制了它的应用。所以A1203陶瓷的韧化成为近年来陶瓷研究的重要课题之一。本论文研究的主要目的是利用ZrSi04高温分解产生Zr02起到复合增韧A1203的作用机理来研制复相耐磨陶瓷。本文介绍了A1203陶瓷的发展动态及其各种韧化途径，陶瓷材料的磨损机理及及影响因素，成型技术和烧结技术的发展现状。采用舢203．ZrSi04高温原位烧结反应原理，制备了Zr02．Si02．A1203系复相陶瓷。通过不同比例配方和加入不同烧结助剂对样品进行制备、烧结和测试，研究了莫来石(3A1203"2Si02)

2、的生长行为，研究并确立了锆刚玉耐磨材料的组成机理和烧结助剂的助烧机理，利用各种测试手段，对烧成试样的物相组成、显微结构、气孔状况、体积密度及耐磨性进行了测试分析和讨论。为实际的生产应用奠定了可靠的基础。运用X射线衍射(XRD)的0．20扫描对样品进行定性相分析；采用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的表面形貌、断口形貌和磨损面；采用千分尺测量球坯烧结前后的收缩率；采用阿基米德排水法测量了样品的体积密度；采用硬度计测量了样品的硬度；样品的耐磨性通过磨料磨损试验进行了测试。浆料的制备是一个复杂且重要的过程。实验结果表明，当料浆的pH值为8．O，研磨时间为30h时料浆具有最好的粘度和细度。研究了不

3、同组份含量、加入不同烧结助剂以及烧成制度对复相陶瓷力学性能及显微结构的影响。研究结果表明，ZrSi04在1420℃开始分解为Zr02和Si02，其中Si02在1450℃～1600℃与砧203反应生成莫来石。原材料的科学配比、颗粒级配是提高陶瓷材料性能的前提条件，实验得出结论，在灿203含量为90％时能得到硬度较高、磨耗最好的烧结体，其硬度为HRA88，磨耗达到0．14％。当烧结温度为1600"12、保温时间为4h时，ZrSi04／A1203耐磨材料具有最好的耐磨性能，体积密度和压碎强度，分别为磨耗O．14％、体密4．029／cm3、压碎强度2180N。实验验证了加入0．4(叭)％烧结助剂Mg

4、O可有效地降低烧结温度，并且能有效地抑制晶粒生长而得到细晶陶瓷，从而有利于耐磨性的提高。关键词：硅酸锆；氧化铝；增韧；等静压；莫来石；烧结制度；耐磨损山东理T大学硕Ij学位论文ABSTRACTA1203ceramichavehighqualityofendueranceofhightemperature，goodgrindnessandhighqualityofanti-corrupt．ButthelowertoughnessmaketheapplicationofA120sceramicrestricted．SothatA1203ceramichowtogainhightoughnessb

5、ecamethepopularproblem．ThegoalofthisstudyistomakeZrSi04thatanalyzedtoZr02particlethatcallmakeA1203tohavehighqualityoftoughness．ThisdiscourseshowthedevelopmentofA1203ceramicandtheexperimentofhowtogainhighqualityoftoughness．Thestudyopenouttheabrasionmechanismandaffectedfactorsofceramicmaterial，andthe

6、developmentofmoldingandsinteringtechnique．ThestudyofpreparedZr02—-Si02··A1203compoundceramicwascomefromthetheoryofA1203-ZrSi04sinteringandreactinginhightemperature．Preparingthesampleindifferentproportionanddifferentdosagetobesinteredandtested．Itresearchedthegrowthprogramofmullite，theperfectcomposit

7、ionofzirconium＆corundumandthesinteringdosage’sworkingmechanism．Discussthecompositonofthesample，mocrostructure，gasholestatus，densityandgoodgrindness．Thiswillbetobuildthebaseofantualproduce．X-raydiiractionWas