文档名：氧化铝改性硅基陶瓷型芯制备及结晶动力学
摘要：氧化铝是硅基陶瓷型芯中的常用矿化剂,但其对石英析晶的促进或抑制作用却存在两种相反的结论.为探究不同氧化铝添加剂对硅基陶瓷型芯性能与析晶行为的影响,分别采用高纯氧化铝、普通氧化铝作为矿化剂,制备氧化铝改性硅基陶瓷型芯.高纯氧化铝粉对方石英的析晶起到抑制作用,而普通氧化铝粉反而促进方石英的析晶.普通氧化铝粉比高纯氧化铝粉含有更多的碱金属、碱土金属氧化物杂质,这些氧化物作为网络修饰体降低结晶活化能,促进方石英的析晶.两种氧化铝矿化剂对型芯的线收缩率、致密化和力学性能影响表现出很大差异.由于普通氧化铝粉促进方石英析晶和烧结致密化,显著提高型芯的抗蠕变能力.当普通氧化铝粉加入量为5％(质量分数)时,陶瓷型芯表现出良好的综合性能,其收缩率为0.63％,室温弯曲强度为20.2MPa,1540℃/0.5h双支点挠度为0.23mm,可满足精密铸造对型芯的要求.
Abstract：Aluminaisacommonmineralizerinsilica-basedceramiccores,butitspromotionorinhibitioneffectsonthecrystallizationoffused-silicaareincontraryconclusions.Toexploretheeffectsofdifferentaluminamineralizersonthepropertyandcrystallizationbehaviorofsilica-basedceramiccores,silica/aluminaceramiccoreswerefabricatedusinghigh-purealuminaandcommoncommercialaluminapowdersasmineralizers,respectively.Thehigh-purealuminapowdershinderthecrystallizationofcristobalite,butthecommonaluminapowderspromotethecrystallizationbehavior.Thecommonaluminapowdershavelargeramountsofimpuritiesthanthatofhigh-purealuminapowders,includingalkalioxidesandalkaline-earthoxides,whichhighlydecreasethecrystallizationactivationenergyandpromotethecrystallizationofcristobalite.Thereissignificantdifferenceintheeffectsoftwoaluminamineralizersonthelinearshrinkagerate,densification,andmechanicalpropertiesofceramiccores.Duetothecommonaluminapowderspromotingthecrystallizationandsinteringdensificationofsilicaglass,theresistanceofcreepdeformationisimproved.Whenthecontentofcommonaluminapowdersis5％(massfraction),theceramiccoresexhibitsuperiorperformance,includinglinearshrinkageof0.63％,room-temperatureflexturestrengthof20.2MPa,anddeflectionof0.23mmviadoublecantileverbeammethodat1540℃/0.5h,meetingtherequirementforprecisioncasting.
作者：范红娜 许西庆 李鑫 齐长见 李敏敏 韩委委 Author：FANHongna XUXiqing LIXin QIChangjian LIMinmin HANWeiwei
作者单位：中航装甲科技有限公司,天津300399长安大学材料科学与工程学院,西安710061
刊名：材料工程 ISTICEIPKU
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(5)
分类号：TQ174.5
关键词：氧化硅 陶瓷型芯 氧化铝 结晶活化能 性能
Keywords：silica ceramiccore alumina crystallizationactivationenergy property
机标分类号：TQ325.14O631TQ171.1+1
在线出版日期：2024年7月3日
基金项目：国家自然科学基金氧化铝改性硅基陶瓷型芯制备及结晶动力学[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(5)范红娜 许西庆 李鑫 齐长见 李敏敏 韩委委氧化铝是硅基陶瓷型芯中的常用矿化剂,但其对石英析晶的促进或抑制作用却存在两种相反的结论.为探究不同氧化铝添加剂对硅基陶瓷型芯性能与析晶行为的影响,分别采用高纯氧化铝、普通氧化铝作为矿化剂,制备氧化铝改性硅基...参考文献和引证文献
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