通過(guò)在多孔莫來(lái)石晶須框架表層噴涂滲入莫來(lái)石溶膠后燒結(jié)的方法制備鳥(niǎo)喙復(fù)合結(jié)構(gòu)莫來(lái)石材料。結(jié)果表明,莫來(lái)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(dāng)噴涂次數(shù)從5次增加到15次時(shí),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(shí),試樣的抗彎強(qiáng)度從36 MPa逐漸增加到了62 MPa;抗壓強(qiáng)度也由51 MPa增加到89 MPa。除去整體氣孔率下降對(duì)試樣強(qiáng)度的影響,強(qiáng)度的額外增加,源于所形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。 

【文章來(lái)源】：硅酸鹽通報(bào). 2020年06期 第1930-1935頁(yè) 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

莫來(lái)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(lái)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(zhǎng)徑比的棒狀莫來(lái)石均勻搭接成的多孔框架結(jié)構(gòu),因此無(wú)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(dá)到50%的區(qū)域?yàn)闃?biāo)準(zhǔn),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(dāng)浸滲次數(shù)增加到10次后,致密層厚度進(jìn)一步增加,約為80 μm(圖2(c));進(jìn)一步增加浸滲次數(shù)至15次,致密層厚度可達(dá)到150 μm左右(圖2(d))。由此可見(jiàn),通過(guò)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(shí),部分溶膠浸入深度較大,最終形成一定的過(guò)渡層。圖3為復(fù)合試樣表面XRD分析結(jié)果。由圖可見(jiàn),試樣表面只有莫來(lái)石相。由于晶須框架完全為莫來(lái)石相[18-19],因此,噴涂浸滲用的溶膠中納米級(jí)Al2O3與SiO2在后續(xù)燒結(jié)過(guò)程中已全部已轉(zhuǎn)變成了莫來(lái)石相,表明1 500 ℃已達(dá)到納米級(jí)Al2O3與SiO2的莫來(lái)石轉(zhuǎn)變溫度,這與有關(guān)報(bào)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(jiàn),試樣表面只有莫來(lái)石相。由于晶須框架完全為莫來(lái)石相[18-19],因此,噴涂浸滲用的溶膠中納米級(jí)Al2O3與SiO2在后續(xù)燒結(jié)過(guò)程中已全部已轉(zhuǎn)變成了莫來(lái)石相,表明1 500 ℃已達(dá)到納米級(jí)Al2O3與SiO2的莫來(lái)石轉(zhuǎn)變溫度,這與有關(guān)報(bào)道是一致的[20-21]。圖4 試樣抗彎強(qiáng)度隨浸滲次數(shù)的變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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