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在本研究中，氧化鎂、二氧化硅和二氧化鈦被添加到氧化鋁中，并從添加氧化物的種類和數(shù)量方面研究了它們的物理和化學(xué)特性變化，通過(guò)測(cè)量表觀密度和分析掃描電子顯微鏡，使用球?qū)θ蚍ê臀⒂^結(jié)構(gòu)檢查雙軸彎曲強(qiáng)度，溶液隨著時(shí)間的推移觀察其化學(xué)變化。
當(dāng)加入適量的氧化物時(shí)，氧化鋁陶瓷的孔結(jié)構(gòu)和微粒尺寸由于致密化而明顯改變，二氧化硅在彎曲強(qiáng)度和腐蝕測(cè)試中顯示出最好的結(jié)果，在二氧化鈦的情況下，加入0.5重量%。在檢查的范圍內(nèi),是最可接受的。
氧化鋁的晶體結(jié)構(gòu)由A-B-A-B順序堆積的大氧氣構(gòu)成，由離子的填充面組成，形成陰離子的六防最密填充結(jié)構(gòu)，陽(yáng)離子位于這個(gè)基本陣列的八面體間隙，但是為了保持電荷平衡，只有八面體間隙的2/3充滿了陽(yáng)離子。圖1展示了底面的al和O的填充模型，八面體間隙的空位也形成了規(guī)則的hexagonal結(jié)構(gòu)，因此根據(jù)忠內(nèi)陽(yáng)離子空位的位置，陽(yáng)離子蟲分為A、B、C三種形式，形成了以a-b-c-a-b-c順序堆積的面心立方結(jié)構(gòu)。因此，從整體體積來(lái)看，以A-a-B-b-A-c-B-a-A-b-B-c-A的形式，形成正離子和負(fù)離子的完全敵蟲結(jié)構(gòu)。
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圖1
為了理解對(duì)燒結(jié)的動(dòng)力學(xué)和改善物性，燒結(jié)是分階段進(jìn)行的，第一個(gè)個(gè)體之間形成neck，隨著Neck的增大，粒子之間存在的晶界長(zhǎng)度變長(zhǎng)，粒子之間存在的氣孔量減少，從而產(chǎn)生收縮，在這個(gè)階段，物質(zhì)遷移儀器是Al離子的格 自擴(kuò)散被稱為速率階段3米，這種晶格擴(kuò)散階段將持續(xù)到氣功低于10%的程度。一般來(lái)說(shuō)，沒(méi)有燒結(jié)的遼業(yè)成型體的氣孔率通常為25%-60%，如果要使材料的物理特性達(dá)到最大值，就需要適當(dāng)?shù)乜刂祁w粒大小和氣孔。
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圖2
因此，三種混合材料需要燒結(jié)合成，此時(shí)粒子的孔徑和形態(tài)發(fā)生變化，物理、化學(xué)特性發(fā)生變化。圖2顯示了陶瓷制造過(guò)程的能量狀態(tài)變化，從圖中可以看出，燒結(jié)體的能級(jí)比原料物質(zhì)狀態(tài)更低，小結(jié)果精中早期存在的氣孔如圖?3中一樣，其形狀發(fā)生變化，以channel形式存在，然后再次變?yōu)榍蛐螝饪?，隨著其大小的減少，將進(jìn)行妖業(yè)的致密化，導(dǎo)致致密化的驅(qū)動(dòng)力是由表面積的減少和固相-氣相界面去除引起的表面自由能的減少引起的，這種過(guò)程通常與該界面能量較低的新固相-固相界面的形成同時(shí)進(jìn)行。
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圖3
在燒結(jié)中盡可能阻止晶界移動(dòng)，從而阻止晶粒生長(zhǎng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)接近這種隆密度的致密化至關(guān)重要,因?yàn)榧y理晶粒增長(zhǎng)越小，氣孔在口腔或接近口腔的胃里，通過(guò)口腔進(jìn)行有效的清除就越可能。不僅如此，陶瓷的機(jī)械特性大部分是因?yàn)檫@種晶粒大小越小越好。為此，通常會(huì)添加燒結(jié)促進(jìn)劑，這些添加劑在晶界形成第二相，并通過(guò)紡絲效果阻止或延遲晶界移動(dòng)。
為了評(píng)價(jià)陶瓷材料的斷裂電阻，為了方便起見(jiàn)測(cè)量壓縮強(qiáng)度，但斷裂是由受拉伸應(yīng)力的缺陷部的裂紋傳播引起的，因此通過(guò)彎曲試驗(yàn)測(cè)量拉伸強(qiáng)度得到了廣泛的應(yīng)用。用于3分彎曲或4分彎曲試驗(yàn)的試件對(duì)寬度的長(zhǎng)度比很大，因此制作薄厚度均勻的試件有困難。通過(guò)使用原版試樣進(jìn)行bi-axial flexure測(cè)試，這種方法在評(píng)估脆性材料的彎曲強(qiáng)度方面是可行的，因?yàn)橹行妮d荷部發(fā)生了最大拉伸緊致力，減少了3點(diǎn)彎曲或4點(diǎn)彎曲試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的前緣(edge)的斷裂。
最后在氧化鋁陶瓷中添加氧化物添加劑氧化鎂、氧化硅和酸二氧化鈦形成第二相尖晶石和水光源及鋁鈦相后，考察了試樣的物理特性及在NaOH 35%溶液中的副食行為，結(jié)果如下: 1.添加氧化鎂的氧化鋁形成了第二相尖晶石相，添加0.5 wt%時(shí)組織的致密性、強(qiáng)度和耐蝕性最好，添加1 Wt%和3 Wt%之前，其微觀結(jié)構(gòu)、密度和強(qiáng)度特性比純氧化鋁好，但隨著添加量的增加而下降；?2.添加氧化硅時(shí)，形成了第二相水光相，在添加1 w1%時(shí)，組織的致密化和強(qiáng)度最好，強(qiáng)度比純氧化鋁強(qiáng)到7 Wt%。但是，在添加10 Wt%以上的情況下，密度、強(qiáng)度和耐蝕性下降；3.添加氧化鈦時(shí)形成了第二相鋁-鈦酸鹽相，添加0.5 wt%時(shí)強(qiáng)度良好，但添加1 wt%以上時(shí)密度和強(qiáng)度急劇下降，出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象；4.通過(guò)對(duì)腐蝕前和腐蝕后的微觀結(jié)構(gòu)、重量和強(qiáng)度變化的判斷，根據(jù)添加的氧化物種類，腐蝕程度明顯不同，耐蝕性取決于MgO、 SiO2順序良好，TiO2最脆弱。