Li₂O对γ-Y₂Si₂O₇陶瓷烧结性能的影响

【作者】 范星宇； 王红洁； 马明波； 苏磊；

【机构】 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室；

【摘要】 硅酸钇陶瓷是一种综合性能优异的耐火材料,也是高温抗氧化涂层材料的研究热点。本文采用液/固相反应的方法,选用Li₂O烧结助剂,以Y₂O₃及SiO₂粉体为原料,系统研究了Li₂O含量对γ-Y₂Si₂O₇粉体合成过程及块体烧结致密化过程的影响。本文主要使用XRD、DSC测试方法对粉体合成过程进行分析,通过金斯特林格方程和阿雷尼乌斯公式计算硅酸盐合成过程的反应速率常数和表观活化能,并研究了液相量对γ-Y₂Si₂O₇块体微观形貌的影响。结果表明,以Li₂O为烧结助剂,反应体系的共晶液相在800⁹00℃产生,能够在较低温度下促进稀土元素的运输,降低γ-Y₂Si₂O₇粉体合成反应活化能,促进γ-Y₂Si₂O₇块体致密化过程。Li₂O的含量对粉体合成温度及陶瓷块体的晶粒尺寸分布有显著影响,其中添加4mol.%Li₂O在1300℃即可得到纯相γ-Y₂Si₂O₇粉体,常压烧结可得到晶粒尺寸细小且气孔率较低的陶瓷块体。更多还原