TiO_2烧结助剂对纳米η-Al_2O_3制备氧化铝陶瓷的影响

作     者：李凤友 刘玉瑛 张玲 苏鑫 张志豪 张欢 LI Feng-you;LIU Yu-ying;ZHANG Ling;SU Xin;ZHANG Zhi-hao;ZHANG Huan

作者机构：辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院鞍山114051 山东耐材集团鲁耐窑业有限公司淄博255200 营口青花集团耐火材料研究院营口115100 

出 版 物：《人工晶体学报》 (Journal of Synthetic Crystals)

年 卷 期：2019年第48卷第4期

页      面：699-704页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51702144) 

主　　题：烧结助剂 纳米η-Al2O3 氧化铝陶瓷 

摘      要：为降低氧化铝陶瓷制备成本,改善其性能,以价格低廉的纳米η-Al_2O_3为原料,TiO_2为烧结助剂,制备氧化铝陶瓷。研究了TiO_2加入量对纳米η-Al_2O_3氧化铝陶瓷的体积密度、显气孔率、物相组成和微观结构的影响。结果表明:TiO_2通过增加氧化铝中铝离子点缺陷数量而提高其扩散系数,促进氧化铝陶瓷的致密化及晶粒的生长。η-Al_2O_3到α-Al_2O_3的相变首先在氧化铝颗粒表面进行,然后迅速扩散至内部完成。通过计算晶胞参数大小,定量证明刚玉晶体发育良好,引入适量TiO_2对氧化铝陶瓷高温性能和化学稳定性影响较小。当TiO_2加入量为2wt%,烧结温度为1600℃时,氧化铝陶瓷的性能优良,体积密度为3. 70 g/cm^3、显气孔率为1. 2%,存在一定数量的晶间气孔和晶内气孔,晶体间结合紧密,晶粒尺寸10～30μm。