张思宇[1]2004年在《MgAl_2O_4陶瓷材料的烧结研究》文中认为镁铝尖晶石是一种性能良好，用途广泛的陶瓷材料。对其烧结性能的研究具有理论和实践意义。 本实验以纳米MgAl_2O_4、纳米Al_2O_3粉和Q—Al_2O_3微粉为原料，在440MPa下半干压成型，压成Φ38×5mm的薄样。在碳管炉中1900℃、1620℃的烧结温度下，真空下无压烧结，以及在氧化气氛下1500℃无压烧结，制备了不同温度和不同气氛下的MgAl_2O_4陶瓷和氧化铝陶瓷，应用SEM、显微硬度仪等分析手段研究了各试样的力学性能、烧结性、物相组成、微观结构和它们的耐腐蚀性。 随着烧结温度的升高，各试样的密度逐渐增大，气孔逐渐减少。粉末较细，烧结驱动力高，在1500℃下就已初步烧结。由MgAl_2O_4试样的密度可得出，烧结过程符合Invensen(ν_s/ν_p=常数)致密化方程。 MgAl_2O_4烧结试样的维氏硬度数据表明，MgAl_2O_4硬度值服从正Hall—Petch关系(H=H_0+Kd~(-1/2)，其中K>0)。多晶尖晶石和氧化铝表现出很强的抗化学腐蚀能力。各样品在腐蚀24小时前后重量变化很小。MgAl_2O_4样品比Al_2O_3样品的抗强酸、强碱的腐蚀能力强。
王中明[2]2014年在《MgAl_2O_4基复合陶瓷材料的微波烧结制备研究》文中进行了进一步梳理通过MgAl2O4固相反应过程中的化学热力学的理论计算和分析获知，MgAl2O4的烧结制备需要较高的温度和能耗。常规方法制备MgAl2O4耗费大量的能源、时间。微波加热技术是一种不同于传统依靠对流、传导、辐射加热的方式，它是利用微波特殊波段与材料细微结构耦合而使电子、离子等产生运动，而弹性惯性和摩擦力使这些运动受到阻碍，引起了介质损耗，从而使材料自身产生体加热，这是常规烧结无法比拟的优势。微波固相烧结较传统的加热方法具有快速、节能、环保等加热优势，同时还具有促进相结构均匀等非热优势。本文首先利用HFSS以及COMSOL有限元软件中的射频模块，传热模块和结构分析模块，建立合理的数学模型和物理控制方程，仿真模拟MgAl2O4在微波烧结炉中的温度特性曲线；然后设计MgAl2O4基的复合陶瓷组分，并经过微粉制备、微粉压坯、微波烧结等步骤，采用微波固相烧结技术，获得MgAl2O4基复合陶瓷材料；最后将试样运用XRD、SEM等手段进行表征。结果表明：1.理论计算部分，对于2.45GHz激励频率的微波，明确了微波电磁场与温度场的耦合关系，即，微波烧结腔的几何中心位置电场强度最强，同时烧结腔适合烧结圆柱状的试样。而且MgAl2O4基复合材料在微波烧结过程中，多物理场耦合情况下，升温特性的数值计算结果表明，微波烧结的起初，温度上升比较缓慢，经过一段时间后，大约在450s左右的时候，温度开始呈现指数上升。说明微波加热MgO-Al2O3体系材料的升温速率极快。2.常规烧结和微波烧结均能获得MgAl2O4，但对比研究表明，微波固相烧结制备MgAl2O4，微观上具备可以避免晶粒的长大，促进晶粒尺寸均匀、晶界圆润、材料致密等优点。且微波增加晶格点阵离子迁移率，导致扩散和烧结速度加快，降低了烧结活化能，降低烧结温度。对于MgO与Al2O3粉末材料体系，微波固相烧结制备MgAl2O4，在微波频率为2.45GHz的情况下，获得的较优的微波烧结参数：输出功率1600W，烧结时间30min。3.通过添加SiO2、SiC，微波烧结合成MgAl2O4基复合陶瓷。由于微波烧结的时间短，物质间来不及发生过多的副反应，微观上杂质相能够得以控制，而且宏观上，试样保持规则外形，没有变形。对于复合材料体系，微波固相烧结制备MgAl2O4，在微波频率为2.45GHz的情况下，在1800W反应30min即能完全反应生成MgAl2O4基复合陶瓷材料。总之， MgAl2O4基复合陶瓷中，SiC可以改善混合材料压坯在微波场内的微波特性；SiO2的存在一方面有助于原位生成MgAl2O4，另一方面，熔融态下弥补于颗粒空隙中间，有利于提高MgAl2O4基复合陶瓷材料的致密度及韧性。MgAl2O4基复合陶瓷材料具有良好的防腐耐磨、耐高温性能的组织保证，将在耐火材料、金属表面陶瓷化改性材料等方面成为一种新型陶瓷材料。
常爱民, 杨文, 简家文, 李言荣[3]2002年在《氧化物电子陶瓷微波烧结用保温材料MgAl_2O_4-LaCrO_3的研究》文中认为报道了一种用于氧化物电子陶瓷微波烧结的保温体材料MgAl2O4-LaCrO3的研究和应用情况.该保温材料解决了许多氧化物电子陶瓷在微波烧结过程中易发生的热应力开裂问题并同时具有使样品均匀烧结成瓷的作用.现已成功地应用该保温体对CoMnNiO系NTC热敏材料;BaTiO3系PTC材料,ZnO掺杂系电压敏材料,LaCrO3基复合材料等氧化物电子陶瓷进行了微波烧结,烧结样品无热应力开裂并成瓷均匀致密.适用的氧化物电子陶瓷微波烧结温度区间最高可至1600℃.
参考文献：
[1]. MgAl_2O_4陶瓷材料的烧结研究[D]. 张思宇. 西安建筑科技大学. 2004
[2]. MgAl_2O_4基复合陶瓷材料的微波烧结制备研究[D]. 王中明. 中国矿业大学. 2014
[3]. 氧化物电子陶瓷微波烧结用保温材料MgAl_2O_4-LaCrO_3的研究[J]. 常爱民, 杨文, 简家文, 李言荣. 无机材料学报. 2002