Y_(2)O_(3)对原位合成堇青石-莫来石复相太阳能储热陶瓷的烧结性能影响

以天然矿物为原料,Y_(2)O_(3)为烧结助剂,采用无压烧结法原位合成了堇青石-莫来石复相太阳能储热陶瓷。采用XRD,FE-SEM等测试方法系统地研究了样品的结构与性能,探讨了Y_(2)O_(3)对样品烧结性能的影响机理。研究发现,添加少量的Y_(2)O_(3)可有效地改善复相陶瓷的烧结性能,提高致密度和力学性能。当Y_(2)O_(3)添加量为质量分数1.5%时,复相陶瓷样品的吸水率仅为0.02%,体积密度为2.46g/cm^(3),抗折强度达107.07MPa。Y_(2)O_(3)的助烧机理是Y^(3+)进入堇青石晶格中,置换结构中的Mg^(2+),并在堇青石结构中产生间隙O2-缺陷或Mg^(2+)空位缺陷,形成晶格畸变,提高了晶格扩散速率,有利于烧结致密化。