Y_(3)Al_(5)O_(12)–Al_(4)SiC_(4)复合耐火材料的设计与制备

作     者：邓孝兵 邓承继 邢广超 丁军 王周福 马北越 祝洪喜 余超 DENG Xiaobing;DENG Chengji;XING Guangchao;DING Jun;WANG Zhoufu;MA Beiyue;ZHU Hongxi;YU Chao

作者机构：武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉430081 东北大学冶金学院沈阳110819 

基　　金：国家自然科学基金(U21A2057) 湖北省重点研发计划项目(2022BAA032) 

出 版 物：《硅酸盐学报》 (Journal of The Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2023年第51卷第6期

页      码：1555-1564页

摘      要：以Al_(4)SiC_(4)为原料、Y2O3为添加剂,采用无压烧结制备Y_(3)Al_(5)O_(12)–Al4Si C4复合耐火材料,研究Y2O3添加量[0~5%(质量分数)]对复合材料物相组成、微观形貌与力学性能的影响,并通过DFT模拟计算Y^(3+)对Al_(4)Si C_(4)不同晶面表面能的影响。结果表明:高温下Y_(2)O_(3)与Al_(4)SiC_(4)表面固有氧化层形成共晶液相,在复合材料晶界处生成Y_(3)Al_(5)O_(12)和少量Y2SiO5。Y2O3的添加促使Al_(4)Si C_(4)晶粒沿二维平面生长,由不规则状向六方片状转变,这是由于添加剂中Y^(3+)降低了晶面的表面能。复合材料的抗折强度随Y2O3添加量增加呈现先增大后降低趋势,当Y2O3添加量为3%时,尺寸均一的六方片状Al_(4)Si C_(4)晶粒交错生长构筑成骨架结构,Y_(3)Al_(5)O_(12)弥散分布于Al_(4)SiC_(4)晶界处,Y_(3)Al_(5)O_(12)–Al4Si C4复合材料力学性能得到提升,复合材料体积密度、显气孔率和抗折强度分别为2.44 g·cm^(–3)、20.15%和52.7 MPa。

主 题 词：碳硅化铝 钇铝石榴石 复合材料 耐火材料 力学性能 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.14062/j.issn.0454-5648.20220860

馆 藏 号：203122404...