氧化鋯—鈦酸鋁復相材料的制備及性能研究.pdf

1、氧化鋯材料的熔點高(2700℃)、硬度大、化學穩(wěn)定性好、抗酸堿、抗爐渣侵蝕性強，但熱膨脹系數(shù)高、抗熱震性能差；而鈦酸鋁的熱膨脹系數(shù)低、熔點較高(1860℃)，是一種典型的高抗熱震特種陶瓷材料。本課題試圖綜合ZrO<,2>和Al<,2>TiO<,5>材料的優(yōu)點，將鈦酸鋁引入到氧化鋯材料中，采用共沉淀法試驗探索一種耐高溫高抗熱震ZrO<,2>-AL<,2>TiO<,5>復相陶瓷材料的制備方法。試驗研究ZrO<,2>-AL<,2>TiO<,5

2、>復相材料的制備方法、鈦酸鋁含量、燒結溫度、氧化鋯(PSZ)粒徑對ZrO<,2>-AL<,2>TiO<,5>復相材料性能的影響。 以硫酸鋁及硫酸亞鈦為原料，以粒徑分別為0.8μm、21μm、5μm、8μm的部分穩(wěn)定二氧化鋯PSZ微細粉為基體，分散在A1<'3+>濃度0.02mol-L<'-1>可溶鋁鹽及Ti<3+>濃度0.01mol．L<'-1>。的鈦鹽溶液中，以濃度為0.2mol.L<'-1>的氨水為沉淀劑，pH控制為5.2-

3、5.5，獲得Al<,2>TiO<,5>復合ZrO<,2>的懸浮體。將懸浮體脫水干燥后，經1350℃，1400℃，1450℃，1500℃燒結獲得ZrO<,2>-Al<,2>TiO<,5>復相陶瓷材料。對燒后的復相材料進行了燒結性能、物相組成、顯微結構及抗熱震性能進行了測定。 研究結果表明：鈦酸鋁含量為5﹪，氧化鋯含量為95﹪的試樣在各溫度下燒成后其燒結性能優(yōu)良；燒結溫度為1500℃時，適宜制備致密度高及強度高的Zr02．Al<,2

4、>TiO<,5>復相材料；隨著試樣中鈦酸鋁含量含量由2﹪增加至5﹪，試樣的燒結性能明顯提高，但鈦酸鋁含量含量由5﹪增加至8﹪，試樣顯微結構的晶粒完整程度明顯增加，但試樣的燒結致密程度變化幅度較??；PSZ粒徑為0.8gm、含量為95﹪的53mm×10mm×10mm試樣經1500℃燒結后的氣孔率較低，抗折強度較高，1100℃下熱震次數(shù)達20次，比純PSZ材料的抗熱震性能具有明顯的提高。 將共沉淀法與固相法分別制備的ZrO<,2>．A