高铝强化硬质瓷的制备及微观结构研究

作     者：苗立锋 江伟辉 包镇红 MIAO Lifeng;JIANG Weihui;BAO Zhenhong

作者机构：景德镇陶瓷大学国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心景德镇333001 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2021年第35卷第24期

页      面：24057-24061,24067页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：江西省自然科学基金(20212BAB204035) 江西省教育厅科学基金(GJJ201325) 

主　　题：硬质瓷 MgO CaO 半透明性 莫来石 

摘      要：以传统的硬质瓷配方为基础,通过提高配方中氧化铝的含量,并用烧滑石和方解石取代钾长石作为助熔剂,在1410℃下制备了具有良好半透明性的高铝强化硬质瓷。借助SEM、XRD、电子万能试验机和紫外-可见光分光光度计等测试手段研究了MgO、CaO以及MgO、CaO复合对硬质瓷显微结构和性能的影响,并探讨了其作用机理。结果表明:MgO或CaO取代K_(2)O作为助熔剂能够消除瓷胎中的残余刚玉晶相,并能促进瓷胎内二次须状莫来石晶体的形成,但取代量过多会导致须状莫来石粗化。一方面,引入MgO、CaO消除了折射率较大的刚玉相,使试样内部形成大量发育良好且分布均匀的莫来石晶须;另一方面,MgO、CaO的引入提高了瓷胎玻璃相的折射率,减小了晶相与玻璃相间的折射率差值,使得硬质瓷兼具高强度和良好的半透明性。随着MgO/CaO质量比的增大,试样的强度呈先增大后减小的趋势,透光度呈递增趋势,吸水率逐渐降低,当MgO/CaO质量比为0.83时,试样的综合性能最优,其抗弯强度为107.3 MPa,透光度为12.6%(厚度1 mm),吸水率为0.20%。