通過在多孔莫來石晶須框架表層噴涂滲入莫來石溶膠后燒結(jié)的方法制備鳥喙復(fù)合結(jié)構(gòu)莫來石材料。結(jié)果表明,莫來石溶膠由于自身粘性在多孔晶須框架表面層內(nèi)積累,經(jīng)不同次數(shù)的噴涂并干燥后,1 500℃燒結(jié),可得到具有不同表面致密層厚度的框架復(fù)合結(jié)構(gòu)。當噴涂次數(shù)從5次增加到15次時,表面致密層的厚度從10μm增加到150μm,復(fù)合結(jié)構(gòu)的氣孔率由65.2%下降到57.8%;與此同時,試樣的抗彎強度從36 MPa逐漸增加到了62 MPa;抗壓強度也由51 MPa增加到89 MPa。除去整體氣孔率下降對試樣強度的影響,強度的額外增加,源于所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。 

【文章來源】：硅酸鹽通報. 2020年06期 第1930-1935頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

莫來石晶須框架和復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面微觀形貌

圖2為不同浸滲次數(shù)下莫來石晶須框架的斷口形貌。如圖2(a)所示,未做表面致密化處理的晶須框架為具有較大長徑比的棒狀莫來石均勻搭接成的多孔框架結(jié)構(gòu),因此無表面致密層的晶須框架表面呈現(xiàn)出一種多孔高氣孔率。隨著浸滲次數(shù)的增加,經(jīng)1 500 ℃燒結(jié)后,在框架表層形成致密層的厚度增加。這里致密層厚度以普通等軸顆粒與晶須復(fù)合形成的致密結(jié)構(gòu)含量達到50%的區(qū)域為標準,如圖2(b)～(d)所示。經(jīng)5次浸滲后得到約為10 μm厚的致密層(圖2(b));當浸滲次數(shù)增加到10次后,致密層厚度進一步增加,約為80 μm(圖2(c));進一步增加浸滲次數(shù)至15次,致密層厚度可達到150 μm左右(圖2(d))。由此可見,通過控制浸滲次數(shù)的方法可以制備出不同致密層厚度的復(fù)合結(jié)構(gòu)。浸滲時,部分溶膠浸入深度較大,最終形成一定的過渡層。圖3為復(fù)合試樣表面XRD分析結(jié)果。由圖可見,試樣表面只有莫來石相。由于晶須框架完全為莫來石相[18-19],因此,噴涂浸滲用的溶膠中納米級Al2O3與SiO2在后續(xù)燒結(jié)過程中已全部已轉(zhuǎn)變成了莫來石相,表明1 500 ℃已達到納米級Al2O3與SiO2的莫來石轉(zhuǎn)變溫度,這與有關(guān)報道是一致的[20-21]。

圖3為復(fù)合試樣表面XRD分析結(jié)果。由圖可見,試樣表面只有莫來石相。由于晶須框架完全為莫來石相[18-19],因此,噴涂浸滲用的溶膠中納米級Al2O3與SiO2在后續(xù)燒結(jié)過程中已全部已轉(zhuǎn)變成了莫來石相,表明1 500 ℃已達到納米級Al2O3與SiO2的莫來石轉(zhuǎn)變溫度,這與有關(guān)報道是一致的[20-21]。圖4 試樣抗彎強度隨浸滲次數(shù)的變化

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2911598