添加熔铸锆刚玉微粉对锆英石捣打料烧结性的影响

锆英砂的烧结一般通过扩散完成材料的致密化,需要较高的烧结温度。而熔铸锆刚玉微粉（以下简称mp–FAZS）的加入,明显降低了锆英石捣打料的烧结温度。

　　图1和图2分别为不同mp–FAZS含量的样品在不同温度下烧结后的相对密度和显气孔率。如m(mp–FAZS)/m(zircon)=25/75,在1400℃烧结后,显气孔降低了(23.08–15.23)/23.08=34%,相对密度增加了6.5%。

　　这是因为一方面,FAZS经过高能球磨机微细化后,在尖角、棱边处和新的表面上键力不饱和的质点增多,表面层发生晶格畸变并趋于无定形化,具有高的表面能,促使在较低温下发生烧结;另一方面,FAZS含有20%～30%体积分数的玻璃相,或相当于质量分数为18%～20%的玻璃相,在1030～1400℃可出现液相,可产生较大的毛细管力导致颗粒滑移,使烧结变得不完全是固相烧结,而是有液相参与的传质和颗粒滑移的烧结过程,锆英石捣打料的显气孔率降低和相对密度因而提高。

　　由于液相量在很大程度上决定该烧结进程,液相量则取决于mp–FAZS含量和烧结温度,所以,当m(mp–FAZS)/m(zircon)比值增大和烧结温度提高,尤其当m(mp–FAZS)/m(zircon)≥15/85和烧结温度≥1300℃,样品的显气孔率快速降低、相对密度快速增加。这表明添加mp–FAZS能明显地促进锆英石捣打料烧结。