添加劑對耐火材料燒結的影響

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

　　約在1200℃，m- ZrO2轉成為t- ZrO2，并伴有約10%的體積縮小，使制品安定性變壞。引進電價比Zr4+低的Ca2+(或者Mg2+)，可構成安定的立方螢石結構的固溶體。這樣，既堤防了制品的分裂，又增長了晶體中缺點純度，使燒結加速。按捺晶粒成長。燒結晚期晶粒成長，對促成燒結致密化有關鍵效用。但若二次再結晶或者間斷性晶粒成長過快，會使晶粒變粗、晶界變寬而出現反致密化現象并影響制品的顯微結構。這時，可經過加入能按捺晶粒異常成長的添加劑來促成燒結。在燒結透明Al2O3制品時，為按捺二次再結晶，化除晶界上的氣孔，普通加入MgO或者MgF2，高溫下構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，對促成坯體的燒結擁有卓著的效用。構成液相。

　　添加劑在燒結流程中構成液相。液相構成的緣由可能在于雙方面：添加劑本身的熔點較低，添加劑與燒結物構成多元低共熔物;因為液相的傳質阻力小、傳質速度塊，從而下降了燒結氣溫和調動了坯體的密度。比如在制造95% Al2O3瓷器時，普通加入CaO和SiO2，當CaO：SiO2=1時，因為生成CaO- Al2O3- SiO2液相，從而使材料在1540℃就能燒結。理當發出的是，能促成構成液相的添加劑不是都會促成燒結，如向Al2O3中加入部分堿金屬化合物便會嚴重干礙其燒結。此外，構成液相盡管有利于燒結，但會嚴重影響材料的高溫機能，故必需統籌權衡。