原位合成磷酸铝助烧剂制备轻质氧化铝空心球陶瓷

采用氧化铝空心球和α Al2 O3微粉为原料 ,以磷酸溶液为结合剂制备了轻质氧化铝空心球陶瓷。研究结果表明 ,磷酸与α Al2 O3微粉原位反应生成的磷酸铝能促进轻质氧化铝空心球陶瓷的烧结 :以浓度 2 5wt%的磷酸为结合剂并经 90 0℃保温 4h烧结后的轻质氧化铝空心球陶瓷 (密度为 1.4g·cm- 3) ,耐压强度达 11.8MPa ,可直接用于窑炉砌筑 ,并可在使用过程中通过二次烧结进一步提高其强度 ;以浓度为 5 0wt%的磷酸结合并经 170 0℃保温4h烧结后的轻质氧化铝空心球陶瓷 (密度为 1.4g·cm- 3) ,耐压强度达到 2 2 .8MPa ,荷重软化温度超过170 0℃ (0 .1MPa)。

原位合成纳米氧化铝烧结助剂制备轻质氧化铝陶瓷

采用氧化铝空心球和α -Al2 O3细粉为原料 ,以硫酸铝和硫酸铝铵水溶液及PVA水溶液为结合剂 ,并以硫酸铝和硫酸铝铵受热分解而原位合成的纳米γ -Al2 O3作为烧结助剂制备轻质高强氧化铝陶瓷。研究结果表明 :引入的氧化铝空心球助烧剂能促进轻质高强氧化铝陶瓷的烧结 ,烧结温度为 170 0℃ ,对应密度为 1.2 1～ 1.60 g/cm3,常温抗压强度为 2 2～ 42MPa ,荷重软化温度超过 170 0℃ (0 .1MPa) 。

氧化铝空心球陶瓷断裂机制研究

为进一步提高轻质氧化铝空心球陶瓷的质量和使用寿命,采用急冷急热和机械作用的方式对不同结合剂结合氧化铝空心球陶瓷的破损机理进行深入的研究,发现氧化铝空心球陶瓷的破坏特性与所受的应力特性和结合剂种类有关.研究结果表明,在机械应力作用下,断裂方式取决于陶瓷抗折强度,高抗折强度为穿球断裂,低抗折强度以沿球断裂为主;在热震应力作用下,断裂方式与结合剂种类有关,铝胶原位分解形成纳米γAl2O3助烧结结合以沿球断裂为主,磷酸原位反应生成磷酸铝结合以穿球断裂为主.