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Enhancing microstructural properties of alumina ceramics via binary sintering aids

Journal of Central South University 2021年第12期28卷 3705-3713页

作者： HU Yan-jun YIN Zi-qiang GONG Yu-bo YANG Zhi-gang YANG Zhan-ping LIANG Yin-chun DONG De-jun ZHAO Jin-jin School of Materials Science and Engineering Hebei Key Laboratory of Material Near Net Forming TechnologyHebei University of Science and TechnologyShijiazhuang 050018China School of Materials Science and Engineering Shijiazhuang Tiedao UniversityShijiazhuang 050043China Institute of Materials for Energy Conversion Shijiazhuang Tiedao UniversityShijiazhuang 050043China Nantong ZhuhaiKunming Cellulose Fibers Company Technical CenterNantong 226008China

Alumina ceramics are widely used in many fields such as cutting tools,laser shock materials,roadbed board and ***,Al_(2)O_(3)ceramics are prepared by a low-cost pressureless sintering technology,using the binary sintering aids of MgO and SiO_(2).The effects of sintering temperature and the ratio of binary sintering aids on the mechanical properties and microstructure of Al_(2)O_(3)ceramics are investigated.A spinel second phase(MgAl_(2)O_(4))is found out by the analysis of the results of XRD and EDS when MgO and SiO_(2)are introduced in the *** optimum properties are found when MgO content is 20 wt.%based on the total sintering aids and the sintering temperature is 1550℃.The bending strength and the bulk density reach a maximum value of 314 MPa and 3.73 g/cm^(3),*** addition of appropriate amount of SiO_(2)makes the formation of liquid phase sintering and the removal of large ***,a small amount of magnesium oxide doping has an effect on the grain refinement from the microstructure of the ***,it is believed that MgO and SiO_(2)are the ideal sintering aids for promoting the densification and property of alumina ceramics.

关键词： alumina ceramics binary sintering aids mechanical properties microstructure

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