ZrSiO-,4--Al-,2-O-,3-復(fù)相耐磨陶瓷材料的制備.pdf

1、本論文研究的主要目的是利用ZrSiO4高溫分解產(chǎn)生ZrO2起到復(fù)合增韌Al2O3的作用機(jī)理來(lái)研制復(fù)相耐磨陶瓷。本文介紹了Al2O3陶瓷的發(fā)展動(dòng)態(tài)及其各種韌化途徑，陶瓷材料的磨損機(jī)理及及影響因素，成型技術(shù)和燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。 采用Al2O3-ZrSiO4高溫原位燒結(jié)反應(yīng)原理，制備了ZrO2-SiO2- Al2O3系復(fù)相陶瓷。通過(guò)不同比例配方和加入不同燒結(jié)助劑對(duì)樣品進(jìn)行制備、燒結(jié)和測(cè)試，研究了莫來(lái)石(3Al2O3-2SiO2)的生

2、長(zhǎng)行為，研究并確立了鋯剛玉耐磨材料的組成機(jī)理和燒結(jié)助劑的助燒機(jī)理，利用各種測(cè)試手段，對(duì)燒成試樣的物相組成、顯微結(jié)構(gòu)、氣孔狀況、體積密度及耐磨性進(jìn)行了測(cè)試分析和討論。為實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用奠定了可靠的基礎(chǔ)。 運(yùn)用X射線衍射(XRD)的θ-20掃描對(duì)樣品進(jìn)行定性相分析；采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了樣品的表面形貌、斷口形貌和磨損面；采用千分尺測(cè)量球坯燒結(jié)前后的收縮率；采用阿基米德排水法測(cè)量了樣品的體積密度；采用硬度計(jì)測(cè)量了樣品的硬度；

3、樣品的耐磨性通過(guò)磨料磨損試驗(yàn)進(jìn)行了測(cè)試。 漿料的制備是一個(gè)復(fù)雜且重要的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)料漿的pH值為8.0，研磨時(shí)間為30h時(shí)料漿具有最好的粘度和細(xì)度。 研究了不同組份含量、加入不同燒結(jié)助劑以及燒成制度對(duì)復(fù)相陶瓷力學(xué)性能及顯微結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果表明，ZrSiO4在1420℃開(kāi)始分解為ZrO2和SiO2，其中SiO2在1450℃～1600℃與Al2O3反應(yīng)生成莫來(lái)石。原材料的科學(xué)配比、顆粒級(jí)配是提高陶瓷材料性能的前