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烧成温度对堇青石-莫来石-钛酸铝复合材料的影响

来源:凤凰vip彩票app下载 时间:2015-09-25 浏览数:

 

有关专家研究了烧成温度对堇青石-莫来石-钛酸铝复合材料的影响,图1是试样在 1300℃,1350℃,1380℃三个烧成温度下XRD 图谱,结果表明:样品的主晶相是莫来石、堇青石以及钛酸铝,随着温度升高,堇青石所对应的衍射峰逐渐减弱,说明钛酸铝的加入对部分堇青石相有影响。莫来石和钛酸铝的衍射峰相对保持稳定,说明莫来石与钛酸铝在高温下复合会对钛酸铝的高温热分解起到良好的抑制作用。

分析原因为 :一是莫来石与钛酸铝晶体中的成份在高温下发生互扩散,离子半径小的Si4+ 进入了钛酸铝的晶格,取代了结点位置上的Al3+Ti4+,这是由于Si4+离子半径小于Al3+ Ti4+离子半径约4050%,晶格取代后导致了晶体常数bc 的减小,随着烧成温度提高,质点的扩散加快,进入钛酸铝晶格取代 Al3+Ti4+Si4+增多,晶格常数和晶胞体积则相应减小。这种因质点置换取代而导致的晶体固溶化结果使钛酸铝晶格在高温下保持较好稳定状态,抑制了晶体的热分解。其二是因热膨胀差异造成莫来石晶粒对钛酸铝晶体的压应力,起到束缚Ti4+Al3+离子,增强抑制晶格受热畸变的作用,有效提高了钛酸铝的热稳定性。这种晶格结构将有利于降低材料的热膨胀系数且有助于提高抗热震性能。(郑州大学高温所 张卫华)


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