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原料种类与煅烧温度对合成CaZrO3粉体的影响

刘一帆 , 王榕林 , 姬莹莹 , 卜景龙

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.06.011

为了探讨采用高温固相反应法合成CaZrO3粉体的适宜工艺条件,以CaO、Ca(OH)2和CaCO3粉为钙源原料,以纳米级ZrO2(简称nm-ZrO2)、微米级ZrO2(简称μm-ZrO2)和CaO部分稳定ZrO2(简称Ca-PSZ)粉为锆源原料,按照n(CaO)∶n(ZrO2)=1∶1分别组合配料,经混合、压制成型后,采用固相反应法分别在800、900、1 000、1 100和1 300℃保温3h煅烧合成CaZrO3粉体,探讨了原料种类及煅烧温度对CaZrO3合成率的影响.结果表明:有利于CaZrO3合成的钙源优势顺序(从优到劣)为CaO、Ca(OH)2、CaCO3,有利于CaZrO3合成的锆源优势顺序为nm-ZrO2、μm-ZrO2、Ca-PSZ;以nm-ZrO2、μm-ZrO2和Ca-PSZ为锆源的试样中,其CaZrO3含量迅速增加的温度区间分别主要发生在800~1 000℃、900 ~1 100℃和1 000~1 300℃;以CaO和纳米级ZrO2为原料,在1 000℃保温3h的条件下即可合成出纯度较高的CaZrO3粉体.

关键词: 锆酸钙 , 合成率 , 钙源 , 锆源 , 煅烧温度 , 高温固相反应法

MgO含量对CaZrO3-MgO陶瓷烧结特性及组成与结构的影响

刘会 , 王榕林 , 顾佳妮 , 姬莹莹 , 卜景龙

人工晶体学报

采用常压烧结方法制备了CaZrO3-MgO陶瓷.研究了MgO含量对CaZrO3-MgO陶瓷的显气孔率、体积密度、抗弯强度、物相组成、显微结构和断裂方式的影响.结果表明:含有lwt%~3wt% MgO的CaZrO3-MgO陶瓷由CaZrO3单相构成,气孔率低,体积密度高,抗弯强度大,断裂方式为穿晶与沿晶共存的混合断裂;含有20wt% ~40wt% MgO的CaZrO3-MgO陶瓷由MgO和CaZrO3两相构成,气孔率高,体积密度低,抗弯强度小,CaZrO3与MgO两相间的断裂方式为沿晶断裂;当MgO含量为2wt%时CaZrO3-MgO陶瓷的烧结性能最好,当MgO含量为40wt%时CaZrO3-MgO陶瓷的烧结性能最差.少量Mg2+的引入因其向CaZrO3中单向扩散而促进材料烧结,大量Mg2+的引入因其与Zr4+互扩散导致CaZrO3分解而阻碍材料烧结.

关键词: CaZrO3-MgO陶瓷 , MgO含量 , 常压烧结

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