烧结助剂对锆酸钙材料性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2023.05.007

耐火材料 ›› 2023, Vol. 57 ›› Issue (5): 407-411.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2023.05.007

烧结助剂对锆酸钙材料性能的影响

路跃¹⁾, 刘国齐¹⁾, 杨文刚¹⁾, 燕鹏飞²⁾, 马渭奎¹⁾, 李红霞¹⁾

1)中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室河南洛阳 471039
2)山西沁新能源集团股份有限公司山西长治 046500

收稿日期:2023-06-23 出版日期:2023-10-15 发布日期:2023-10-26
通讯作者: 李红霞,女,1965年生,博士,正高级工程师。E-mail:lihongx0622@126.com
作者简介:路跃:女,1996年生,硕士研究生。E-mail:innocence@126.com
基金资助:
国家重点研发计划(2021YFB3701400);国家自然科学基金(51932008);中原科技创新领军人才(204200510011)。

Effect of sintering agent on properties of calcium zirconate materials

Lu Yue, Liu Guoqi, Yang Wengang, Yan Pengfei, Ma Weikui, Li Hongxia

First author's address: State Key Laboratory of Advanced Refractories,Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co.,Ltd.,Luoyang 471039,Henan,China

Received:2023-06-23 Online:2023-10-15 Published:2023-10-26

摘要/Abstract

摘要： 锆酸钙材料是一种具有潜在应用前景的高温合金熔炼用坩埚材料,以电熔锆酸钙(CaZrO₃)为主原料,添加少量(加入质量分数为0.5%~2.0%)的TiO₂、Al₂O₃、La₂O₃、CeO₂、Y₂O₃粉体作为烧结助剂,在150 MPa下压制成30 mm×7 mm的坯体,经1 650 ℃保温3 h烧成。研究了烧结助剂种类及其加入量对锆酸钙材料烧结程度、物相组成及显微结构的影响。结果表明:1)添加2%(w)TiO₂时试样烧结性能最优,这是由于发生固溶反应促进了材料的烧结;2)Al₂O₃的加入量为1%(w)较适宜,由于产生液相促进了材料的烧结,烧后试样中平均晶粒尺寸为 10~30 μm;3)Y₂O₃的加入量为0.5%(w)较适宜,由于发生固溶反应促进了材料的烧结,烧后试样中平均晶粒尺寸为10~50 μm。

关键词: 锆酸钙, 烧结助剂, 相对密度, 晶粒尺寸

Abstract: Calcium zirconate material is a crucible material for high temperature alloy melting with potential application prospects.The crucibles with dimensions of 30 mm×7 mm were prepared using fused calcium zirconate (CaZrO₃) as the main raw material,adding a small amount (0.5%-2%,by mass) of TiO₂,Al₂O₃,La₂O₃,CeO₂,and Y₂O₃ powders as the sintering agents,pressing under 150 MPa,and sintering at 1 650 ℃ for 3 h.Effects of the type and addition of sintering agents on the sintering degree,phase composition and microstructure of calcium zirconate materials were studied.The results show that:(1)the sintering performance of the sample with 2% TiO₂ is the best because the sintering of the material is promoted due to the solid solution reaction;(2)the suitable addition of Al₂O₃ is 1% because the formed liquid phase promotes the sintering of the material and the average grain size in the sample after sintering is 10-30 μm;(3)the suitable addition of Y₂O₃ is 0.5% because the solid solution reaction promotes the material sintering and the average grain size in the sample after sintering is 10-50 μm.

Key words: calcium zirconate, sintering agent, relative density, grain size

中图分类号:

TQ175

路跃, 刘国齐, 杨文刚, 燕鹏飞, 马渭奎, 李红霞. 烧结助剂对锆酸钙材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2023, 57(5): 407-411.

Lu Yue, Liu Guoqi, Yang Wengang, Yan Pengfei, Ma Weikui, Li Hongxia. Effect of sintering agent on properties of calcium zirconate materials[J]. Refractories, 2023, 57(5): 407-411.

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Effect of sintering agent on properties of calcium zirconate materials

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