烧结工艺对纳米晶种微晶陶瓷刚玉磨料结构与性能的影响

编号：FTJS09979

篇名：烧结工艺对纳米晶种微晶陶瓷刚玉磨料结构与性能的影响

作者：李海涛 樊利存 程浩艳 石铁拴 赵刚强 胡浩

关键词： 溶胶-凝胶 微晶陶瓷 Al2O3刚玉磨料 单颗粒抗压强度 助烧剂 晶种

机构： 河南科技大学材料科学与工程学院 河南东风新研材科技有限公司

摘要： 采用溶胶-凝胶技术合成Al2O3刚玉前驱体,以SiO2-MgO-CaO为助烧剂,α-Al2O3纳米粉体为晶种,利用传统烧结技术制备微晶陶瓷刚玉(SG)磨料。借助透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及热重-量热扫描(TG-DSC)等技术分析了晶种的特性和凝胶前驱体的热学性能,探讨了烧结温度和烧结时间对SG磨料微观结构和力学性能的影响。结果表明,纳米α-Al2O3晶种的添加使θ→α-Al2O3相变温度降低了250℃。单颗粒抗压强度和密度随烧结温度的升高和烧结时间的延长先增大后减小,晶粒形貌由等轴晶转变为片状晶。在1 320℃烧结45 min制备的SG磨料的单颗粒抗压强度和密度分别为40.2 N和3.88 g/cm3,平均晶粒粒径为0.56μm,优于用传统烧结技术制备的微米晶种磨料样品。