超高温陶瓷的无压烧结致密化与微结构调控

论文摘要

无压烧结,也称常压烧结,是获得致密且复杂形状的陶瓷材料最常用且经济的烧结方式。在无压烧结过程中,通过烧结助剂、工艺或制度对所获得陶瓷的微组成和结构进行调控,是提升陶瓷制品致密度和性能的关键。从超高温陶瓷材料的研究背景和意义出发,总结了国内外近年来超高温陶瓷的发展趋势,以及在超高温陶瓷无压烧结致密化和微结构调控方面的研究进展。陶瓷粉体的表面能大于多晶烧结体的晶界能,二者的差异是陶瓷烧结的驱动力。因此,加快陶瓷无压烧结致密化有两种途径,一种是增大原料粉体的表面能;另一种是降低多晶陶瓷的晶界能。以最重要的超高温陶瓷的体系二硼化锆（ZrB2）为例,展开论述。实现超高温陶瓷无压烧结致密化途径的主要方法有3种:（1）降低原料粒径,提高粉体表面能;（2）去除粉体表面氧污染,增大粉体的烧结活性;（3）引入能与陶瓷基体晶界润湿的液相,降低多晶陶瓷晶界能。文章围绕这些措施在实践中的具体应用而展开, ZrB2陶瓷的晶粒形态和尺寸也可以在这些过程中得以调控。最后,文章还对超高温陶瓷无压烧结的发展前景进行了展望。

论文目录

• 1 利用增大粉体表面能的方式促进ZrB2陶瓷的致密化
•   1.1 硼化物粉体粒径的细化与烧结致密化
•   1.2 粉体氧污染对硼化物烧结致密化的影响
•   1.3 ZrB2无压烧结的“氧污染去除”理论
•   1.4 氧污染在硼化物粉体表面的直接观察
•   1.5 ZrB2-SiC基超高温陶瓷中新型除氧反应的探索
•   1.6 超高温陶瓷无压烧结中的微结构调控
• 2 通过引入合适液相来促进硼化物复相陶瓷常压烧结致密化
•   2.1 利用金属作为ZrB2的烧结助剂
•   2.2 利用过渡金属硅化物作为烧结助剂
•   2.3 利用共熔液相作为烧结助剂
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 邹冀,张国军,傅正义

关键词: 超高温陶瓷,无压烧结,氧污染,微结构调控,硼化锆,烧结助剂

来源: 稀有金属 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工

单位: 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,英国伯明翰大学冶金与材料系,东华大学纤维材料改性国家重点实验室功能材料研究所

基金: 国家自然科学基金项目(51972243,51521001)资助

分类号: TQ174.1

DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.xy19090011

页码: 1221-1235

总页数: 15

文件大小: 4584K

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