添加劑對耐火材料燒結(jié)的影響

　　在固相燒結(jié)時(shí)，少許的添加劑(燒結(jié)助劑)可與主晶相構(gòu)成固溶體促成缺點(diǎn)增長;在液相燒結(jié)時(shí)，添加劑能夠調(diào)整液相的屬性(如粘度、合成等)，因此能起促成燒結(jié)的效用。添加劑的效用可能在于以下幾張方面。構(gòu)成固溶體。當(dāng)添加物與燒結(jié)物構(gòu)成固溶體時(shí)，可以增長晶格缺點(diǎn)，活化晶格，從而促成燒結(jié)。普通來講，它們其間構(gòu)成有限替換固溶體更有助于促成燒結(jié)。添加劑光子的電價(jià)、半徑與主晶格光子的電價(jià)、半徑相差越大，晶格畸形程序也越大，促成燒結(jié)的效用也越顯著。如Al2O3燒結(jié)時(shí)，加入3%的Cr2O3構(gòu)成接連固溶體可在1860℃燒結(jié)，而加入1%~2%只需在1600℃前后就能致密化。抵制晶型逆轉(zhuǎn)。有些化合物在燒結(jié)時(shí)發(fā)生晶型逆轉(zhuǎn)并伴有較大的體積效用，這就難于實(shí)現(xiàn)燒結(jié)致密化，并易于產(chǎn)生坯體分裂。這時(shí)若能選任相宜的添加劑加以按捺，即可促成燒結(jié)。ZrO2燒結(jié)時(shí)添加必定量的CaO、MgO就屬這一機(jī)理。

　　約在1200℃，m- ZrO2轉(zhuǎn)成為t- ZrO2，并伴有約10%的體積縮小，使制品安定性變壞。引進(jìn)電價(jià)比Zr4+低的Ca2+(或者M(jìn)g2+)，可構(gòu)成安定的立方螢石結(jié)構(gòu)的固溶體。這樣，既堤防了制品的分裂，又增長了晶體中缺點(diǎn)純度，使燒結(jié)加速。按捺晶粒成長。燒結(jié)晚期晶粒成長，對促成燒結(jié)致密化有關(guān)鍵效用。但若二次再結(jié)晶或者間斷性晶粒成長過快，會(huì)使晶粒變粗、晶界變寬而出現(xiàn)反致密化現(xiàn)象并影響制品的顯微結(jié)構(gòu)。這時(shí)，可經(jīng)過加入能按捺晶粒異常成長的添加劑來促成燒結(jié)。在燒結(jié)透明Al2O3制品時(shí)，為按捺二次再結(jié)晶，化除晶界上的氣孔，普通加入MgO或者M(jìn)gF2，高溫下構(gòu)成鎂鋁尖晶石包裹在Al2O3晶粒表層，按捺了晶界遷移的速度，并促使氣孔的排出，對促成坯體的燒結(jié)擁有卓著的效用。構(gòu)成液相。

　　添加劑在燒結(jié)流程中構(gòu)成液相。液相構(gòu)成的緣由可能在于雙方面：添加劑本身的熔點(diǎn)較低，添加劑與燒結(jié)物構(gòu)成多元低共熔物;因?yàn)橐合嗟膫髻|(zhì)阻力小、傳質(zhì)速度塊，從而下降了燒結(jié)氣溫和調(diào)動(dòng)了坯體的密度。比如在制造95% Al2O3瓷器時(shí)，普通加入CaO和SiO2，當(dāng)CaO：SiO2=1時(shí)，因?yàn)樯蒀aO- Al2O3- SiO2液相，從而使材料在1540℃就能燒結(jié)。理當(dāng)發(fā)出的是，能促成構(gòu)成液相的添加劑不是都會(huì)促成燒結(jié)，如向Al2O3中加入部分堿金屬化合物便會(huì)嚴(yán)重干礙其燒結(jié)。此外，構(gòu)成液相盡管有利于燒結(jié)，但會(huì)嚴(yán)重影響材料的高溫機(jī)能，故必需統(tǒng)籌權(quán)衡。