利用氣氛燒結(jié)工藝,在燒結(jié)溫度950℃、等靜壓壓力200 MPa條件下,以白云鄂博尾礦為主要原料制備了Fe/輝石基復(fù)合材料。采用DSC、XRD、SEM、單邊切口梁法等研究了Fe含量在0～40 wt%范圍內(nèi)變化對所研究復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明:Fe/輝石基復(fù)合材料主晶相為輝石相,第二相為金屬Fe和少量SiO₂。隨著Fe含量的增加,金屬鐵第二相含量升高,密度隨之上升,樣品的斷裂韌性先減小后增加。 

【文章來源】：中國陶瓷. 2020,56(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同鐵含量Fe/輝石基復(fù)合材料的XRD圖譜：（a)20°～80°(b)為（a）在20°～40°的放大圖

發(fā)生晶胞參數(shù)變化可能兩種原因：一方面可能發(fā)生晶胞參數(shù)較小的晶相，有XRD分析，并未產(chǎn)生新的晶相和次生相。另一種可能是輝石相基體中半徑不同的離子相互相取代。由于隨著脫氧劑硅鐵的添加，發(fā)生2Fe2O3+3Si=4Fe+3SiO2反應(yīng)，F(xiàn)e、Fe2+、Fe3+含量發(fā)生變化，根據(jù)表2，輝石相中所含離子半徑的大小不同，F(xiàn)e3+位置可被Ca2+、Mg2+、Al3+取代的比例增大，由于Fe3+的半徑小于Ca2+、Mg2+、Al3+半徑，從而導(dǎo)致輝石相晶格常數(shù)的增大，進(jìn)而面間距d值變大、衍射峰左移。反之，可能是Fe3+或Al3+取代Mg2+離子導(dǎo)致晶格常數(shù)變小[15,16]。但對于A3和A4樣品，立方結(jié)構(gòu)金屬Fe相衍射峰逐漸增強(qiáng)，鐵由于弱磁性而發(fā)生偏聚。2.2 表面形貌

圖4是不同F(xiàn)e含量的Fe/輝石基復(fù)合材料的密度圖示。由圖4可知，隨著Fe含量的增加，F(xiàn)e/輝石基復(fù)合材料樣品的密度呈遞增趨勢。Fe密度為7.845 g/cm3，輝石相的密度為3.02～3.45 g/cm3，在燒結(jié)過程中，隨著Fe含量的增加，樣品中單質(zhì)Fe含量增多，雖然燒結(jié)樣品相對熔融樣品具有疏松特性，但總體上樣品的密度呈增大趨勢。這一結(jié)果和前期的研究相一致[12]。圖4 不同F(xiàn)e含量的Fe/輝石基復(fù)合材料密度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3402071